El problema de los microplásticos que nadie había podido cuantificar
Cada año entran en los océanos entre 8 y 12 millones de toneladas de plástico. Una parte flota en la superficie y forma las conocidas islas de basura. Pero la mayor parte, los fragmentos más pequeños, se hunde, se fragmenta todavía más y termina distribuida por toda la columna de agua, desde la superficie hasta las fosas oceánicas más profundas.
Los microplásticos son difíciles de detectar porque son diminutos, están mezclados con millones de otras partículas naturales y se presentan en formas, tamaños y composiciones químicas extremadamente variadas. Un análisis manual de una sola muestra de agua puede llevar días de trabajo en el laboratorio.
Eso hacía que el mapeado global de microplásticos fuera prácticamente imposible con los métodos tradicionales.
Cómo la IA detecta microplásticos que el ojo no puede ver
Los sistemas actuales de detección de microplásticos con inteligencia artificial combinan espectroscopía de infrarrojo cercano o espectroscopía Raman con modelos de clasificación entrenados para identificar la firma espectral de distintos tipos de plástico.
Cuando una muestra de agua pasa por el espectrómetro, el sistema genera un perfil de absorción de luz que es único para cada material. El modelo de IA compara ese perfil con su base de datos y determina no solo si hay microplásticos presentes, sino qué tipo de plástico es, de qué tamaño aproximado y en qué concentración.
Este proceso, que manualmente requería horas de análisis experto, se realiza de forma automatizada en segundos por muestra.
Los satélites que detectan microplásticos desde el espacio
La detección de microplásticos no solo ocurre en el laboratorio. Investigadores del Plymouth Marine Laboratory del Reino Unido han demostrado que ciertos sensores satelitales pueden detectar concentraciones elevadas de microplásticos en la superficie del océano analizando el patrón de reflexión de la luz solar.
Combinando datos del satélite europeo Sentinel-2 con modelos de aprendizaje automático, el equipo desarrolló un sistema capaz de identificar zonas de alta concentración de microplásticos en áreas costeras con una resolución espacial suficiente para orientar operaciones de limpieza.
La Agencia Espacial Europea ha incluido la detección por satélite como línea de investigación prioritaria en su programa de observación de la Tierra, un paso hacia la disponibilidad de mapas globales actualizados de contaminación por microplásticos. Puedes consultar más sobre este programa en el portal de observación terrestre de la ESA, que publica los avances del proyecto periódicamente.
Si te interesa cómo la IA aborda los grandes retos medioambientales, en ExplicaIA tienes un artículo sobre cambio climático donde encontrarás el contexto global de estas iniciativas.
Los microplásticos en el cuerpo humano: lo que la IA está encontrando
En 2023, un equipo de investigadores publicó en la revista New England Journal of Medicine un hallazgo que generó alarma internacional: encontraron microplásticos y nanoplásticos en las placas arteriales de pacientes con enfermedad cardiovascular. Los pacientes con concentraciones más altas tenían un riesgo de infarto o ictus 4,5 veces mayor.
Los modelos de inteligencia artificial se están aplicando al análisis de muestras de tejido humano para cuantificar la presencia con una precisión y velocidad que ningún análisis manual puede igualar. Los resultados de estos estudios están redefiniendo nuestra comprensión de la contaminación por microplásticos no como un problema exclusivamente ambiental, sino como un problema de salud pública directa.
España en la detección de microplásticos: investigación de referencia mundial
El Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua del CSIC ha sido pionero en el desarrollo de protocolos de detección en aguas continentales españolas, con estudios que han analizado ríos, embalses y aguas subterráneas. Sus investigadores han comenzado a integrar herramientas de inteligencia artificial para automatizar la clasificación de partículas plásticas en muestras de agua, multiplicando la capacidad de análisis de los laboratorios.
La detección en España no se limita al agua. El CISC también participa en proyectos europeos para detectar microplásticos en suelos agrícolas, donde el uso de plásticos en invernaderos y cubiertas de cultivo ha generado una contaminación que todavía no está bien cuantificada a nivel nacional.
En ExplicaIA seguimos de cerca este campo, porque la detección de microplásticos con IA es el primer paso para un problema que necesita ser medido con precisión antes de poder ser resuelto.