RUGUPLAS: Determinación del potencial del alga Rugulopteryx okamurae en la obtención de bioplásticos y/o biomateriales destinados al sector pesquero

Temática:

Eje 3. Residuos

Objetivos:

RUGUPLAS pretende, por un lado, afianzar las alianzas entre el sector pesquero y las entidades ambientales, a través de una serie de acciones de sensibilización y formación sobre las basuras marinas y alternativas a su generación y/o abandono en el mar. Igualmente, se abordará el conocimiento, la identificación y detección precoz de las diferentes algas macroscópicas con las que el sector interacciona. Además, se estudiará afondo la tipología y uso de materiales plásticos en cada cofradía, con el fin de analizar sus características, usos y posibles alternativas. Con la colaboración de los propios pescadores, se recolectarán muestras del alga, tanto en arribazón como en mar abierto, que se enviarán al laboratorio de AIMPLAS para su procesado y estudio. Con toda esta información se pretende incrementar la formación del sector sobre las algas, así como sobre la problemática de las basuras marinas, identificar los principales materiales y usos de los plásticos en cada una de ellas, e identificar posibles materiales que pudieran ser reemplazables por un bioplástico obtenido del alga. De este modo, el residuo podría ser reinvertido en la cofradía, reduciendo así el uso de plásticos (muchos de un solo uso) y su posible llegada al mar en forma de basura marina.

Descripción:

En 2016 comenzó una de las invasiones biológicas más importantes que se recuerdan en el mar Mediterráneo. Un alga macroscópica y parda, llamada Rugulopteryx okamurae, comenzó a aparecer en diferentes localizaciones del entorno del Estrecho de Gibraltar (Ceuta, Tarifa, Algeciras, Estepona…), en los fondos y playas, en forma de arribazones, y finalmente en los artes de pesca. Su expansión está provocando serios problemas al sector pesquero y turístico. El alga se dispersa de forma masiva por la columna del agua, y además se acumula en el fondo, atascando, colapsando, cerrando o saturando diferentes artes y utensilios de pesca, generando así problemas en las capturas y en las faenas. Lo que a priori parecía un problema de ámbito local se expande por el Mediterráneo y Atlántico, obligando a las administraciones a adelantarse y adaptarse a los efectos que esta origina.

HyT, Asociación Hombre y Territorio trabaja sobre los efectos que esta alga provoca en espacios y especies marinas, desde su detección en 2016. En su afán por aplicar nuevos métodos de mitigación, y junto a AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, han puesto en marcha RUGUPLAS, que pretende generar materiales derivados del alga para su uso por el sector pesquero. Esta iniciativa cuenta, además, con la implicación e iniciativa de tres cofradías: la de Sanlúcar de Barrameda en Cádiz, la de Estepona en Málaga y la de Gandía en Valencia. Hasta el momento, el alga no ha sido oficialmente detectada en Sanlúcar de Barrameda ni en Gandía, aunque ya hay indicios de su presencia. Es por ello que estas dos cofradías participan en calidad de interesados en el proyecto. Todos los muestreos se realizarán en colaboración con la cofradía de Estepona, donde el alga está plenamente asentada desde 2016.

RUGUPLAS es la primera fase de un proyecto que pretende obtener bioplásticos derivados del alga Rugulopteryx okamurae para su uso por el sector pesquero en las zonas en las que el alga se encuentra establecida.

Resultados del proyecto

Resultados:

Los resultados del proyecto apuntan a su viabilidad como recurso.

El proyecto se ha desarrollado mediante la colaboración activa con Cofradías de Pesca de 3 Demarcaciones Marinas españolas (Sanlúcar de Barrameda, Estepona y Gandía), con autorizaciones expresas de la Administración. A través de la generación y puesta en marcha de protocolos de muestreo y análisis innovadores, trazables y seguros, que permiten la caracterización del alga a nivel bioquímico y del medio marino en el que se desarrolla. En paralelo, se ha evaluado el uso actual de plásticos convencionales en las cofradías, con el fin de identificar aquellos que podrían ser sustituidos por bioplásticos biodegradables y de origen renovable.

Debido al enfoque técnico y al alcance de sus objetivos, el proyecto RUGUPLAS ha generado sinergias con diferentes colectivos y proyectos de temáticas afines. Además, se han elaborado y repartido materiales divulgativos específicos para acercar el desconocido mundo de las macroalgas y sus potenciales usos a la sociedad en general y a los sectores de la pesca en particular.

Desde el punto de vista más técnico, se recogieron muestras de alga y de agua de mar de cada temporada, tanto en la playa como en los artes de pesca durante las operaciones de pesca, y luego se analizaron. Estos muestreos a bordo se realizaron gracias a la colaboración del buque “Jaime y Sara” de Estepona y su patrón, Eduardo Peña Santos. En cuanto a la caracterización fisicoquímica de las muestras de Rugulopteryx okamurae, el análisis se ha centrado en parámetros como la composición nutricional, la clorofila, el perfil lipídico, los carbohidratos, los aminoácidos, las vitaminas y los metales pesados. También, se realizó un estudio microbiológico y se analizaron micotoxinas, plaguicidas y microcistinas. La caracterización no ha revelado diferencias notables entre las muestras frescas y las varadas, ni entre las diferentes estaciones.

Se han cuantificado también los microplásticos absorbidos por las algas y en el agua circundante, lo que ha permitido comprender mejor el papel potencial de las algas como vector de contaminación por microplásticos en los ecosistemas marinos. En todas las muestras analizadas, la presencia de microplásticos estaba por debajo del límite de detección (LOD), lo que excluye la posibilidad de que R. okamurae sea un vector de dichos contaminantes. Sin embargo, sí que se separaron algunos macroplásticos contenidos en el alga recogida a bordo.

Además, se ha explorado el potencial del agua en contacto con la biomasa de algas para biodegradar polímeros biodegradables marinos, junto con una investigación microbiológica de la biomasa de algas y el agua de mar circundante. Esta evaluación ofrece una indicación inicial de cómo las características de la microbiota de R. okamurae pueden influir en la biodegradación marina circundante de los polímeros que tienen el mar como destino final (por ejemplo, los artes de pesca). Además, la caracterización de R. okamurae ha explorado los macronutrientes, pigmentos, minerales, oligoelementos, vitaminas y aminoácidos con el fin de responder a otro objetivo importante de RUGUPLAS: determinar las posibles vías de valorización del alga, centrándose en su aplicación en bioplásticos o biomateriales adecuados para el sector pesquero.

A nivel divulgativo y de comunicación, el proyecto ha participado en cerca de 20 ferias, simposios, talleres o congresos de carácter nacional e internacional, donde se han compartido los objetivos y avances. La difusión en prensa, radio y televisión ha sido notable, con cerca de 50 medios distintos que se han interesado por el mismo. Asimismo se ha elaborado un procedimiento seguro y ambientalmente responsable de recolección, custodia y envío de algas.
Los resultados de los diferentes análisis confirman el potencial de valorización del Rugulopteryx okamurae para la producción de bioplásticos, aunque se necesitan aún nuevas líneas de investigación para terminar de evaluar su viabilidad. Basándose en los resultados obtenidos de la caracterización fisicoquímica exhaustiva de las algas, los próximos pasos se centrarán en explorar los métodos de pretratamiento necesarios para la eliminación o reducción de contaminantes (como los metales pesados presentes en el mar que son absorbidos por las algas), así como las tecnologías adecuadas para la plastificación, lo que permitirá la conversión de los polisacáridos de las algas y otros componentes en bioplásticos y biomateriales adaptados a la industria pesquera. Otro resultado interesante derivado del proyecto es que la caracterización no ha revelado diferencias entre las muestras frescas y las varadas, ni entre las diferentes estaciones en las que se ha recolectado.

Materiales: