[eng] The increasing global production and use of plastic materials has led
to the accumulation of enormous amounts of plastic debris in the world’s
oceans. Characteristics such as low density, good mechanical properties
and low cost, allow for successful use of plastics in industries and everyday
life. However, the high durability leads to the persistence of synthetic
polymers in the marine environment where they can cause harm to a great
variety of organisms. Scientific interest on plastic pollution has been
rapidly growing in recent years, and much progress has been made since
the first reports were published half-a-century ago. Many open questions
however, still remain to be addressed and we are still considerably far from
having a complete understanding of the main processes involved with the
full cycling of plastics in natural ecosystems. This thesis is structured as a
compendium of five research articles and represents my contribution to
the on-going global effort of filling knowledge gaps and gaining a better
understanding on what is the real extent and what are the main
consequences of this emerging environmental threat. After a general
introduction, the first two articles (Chapters 2 and 3) provide a qualiquantitative
description of the abundance, distribution and composition of
macro and microplastics in the surface waters of the Mediterranean Sea
and of the Southern Ocean around Antarctica. Similarly, the fourth chapter
deals with a specific sub-category of anthropogenic pollutants: textile
microfibers, providing a global characterization of their occurrence and
composition in oceanic waters worldwide. These baseline observations,
help us to better understand the magnitude of the problem, and they are
instrumental to the global quest for effective solutions and mitigation
options. The lack of standardization in sampling methods and protocols
however, is still hampering meaningful comparisons between different
studies and survey locations. So, in the fifth chapter a comparison between
microfibers sampling methods and protocols is presented, with the aim of
improving the overall quality and reliability of global synthetic efforts
among research teams. Lastly, since the ultimate goal of applied research
should be to provide feasible and realistic solutions to the environmental
challenges we are facing, the sixth chapter of this thesis focuses on
providing policy options for the mitigation of intentional spillages at sea
of a particular class of synthetic contaminants: paraffin waxes. Because
“nothing in life is to be feared, it is only to be understood. And now is the
time to understand more, so that we may fear less.” – Marie Curie.
[cat] L’augment de la producció i l’ús global de materials plàstics ha
provocat l’acumulació d’enormes quantitats de deixalles plàstiques als oceans
del món. Característiques com la baixa densitat, les bones propietats
mecàniques i el baix cost permeten l’ús reeixit dels plàstics a la indústria i a la
vida quotidiana. No obstant això, l’elevada durabilitat condueix a la
persistència de polímers sintètics al medi marí on poden causar danys a una
gran varietat d’organismes. L’interès científic sobre la contaminació per
plàstics ha crescut ràpidament en els darrers anys i s’ha avançat molt des que
es van publicar els primers informes fa mig segle. Tot i això, encara queden
moltes qüestions obertes per resoldre i encara estem considerablement lluny
de tenir una comprensió completa dels principals processos relacionats amb
el cicle complet dels plàstics en els ecosistemes naturals. Aquesta tesi
s’estructura com un compendi de cinc articles de recerca i representa la meva
contribució a l’esforç mundial en curs per omplir les mancances de
coneixement i obtenir una millor comprensió de quina és l’abast real i quines
són les principals conseqüències d’aquesta amenaça ambiental emergent.
Després d’una introducció general, els dos primers articles (capítols 2 i 3)
ofereixen una descripció quali-quantitativa de l’abundància, distribució i
composició de macro i microplàstics a les aigües superficials del mar
Mediterrani i de l’oceà sud al voltant de l’Antàrtida. De la mateixa manera, el
quart capítol tracta una subcategoria específica de contaminants antròpics: les
microfibres tèxtils, que proporcionen una caracterització global de la seva
aparició i composició en aigües oceàniques a tot el món. Aquestes
observacions de base ens ajuden a entendre millor la magnitud del problema
i són fonamentals per a la recerca global de solucions eficaços i opcions de
mitigació. Tanmateix, la manca d'estandardització en els mètodes i protocols
de mostreig encara dificulta les comparacions significatives entre diferents
estudis i ubicacions de l'enquesta. Així doncs, al cinquè capítol es presenta
una comparació entre els mètodes i protocols de mostreig de microfibres, amb
l’objectiu de millorar la qualitat global i la fiabilitat dels esforços sintètics
mundials entre els equips de recerca. Finalment, atès que l’objectiu final de la
investigació aplicada hauria de ser proporcionar solucions factibles i realistes
als reptes ambientals als quals ens enfrontem, el sisè capítol d’aquesta tesi se
centra a proporcionar opcions polítiques per mitigar els vessaments
intencionats al mar d’una classe particular de productes sintètics.
contaminants: ceres de parafina. Com que “no es pot témer res a la vida,
només s’ha d’entendre. I ara és el moment d’entendre més, perquè puguem
témer menys ”. - Marie Curie.
[spa] La creciente producción y uso global de materiales plásticos ha llevado
a la acumulación de enormes cantidades de desechos plásticos en los océanos
del mundo. Características como baja densidad, buenas propiedades
mecánicas y bajo costo, permiten el uso exitoso de plásticos en las industrias
y en la vida cotidiana. Sin embargo, la alta durabilidad conduce a la
persistencia de polímeros sintéticos en el medio marino donde pueden causar
daño a una gran variedad de organismos. El interés científico sobre la
contaminación plástica ha crecido rápidamente en los últimos años y se ha
avanzado mucho desde que se publicaron los primeros informes hace medio
siglo. Sin embargo, aún quedan muchas preguntas abiertas por abordar y
todavía estamos considerablemente lejos de tener una comprensión completa
de los principales procesos involucrados con el ciclo completo de los plásticos
en los ecosistemas naturales. Esta tesis está estructurada como un compendio
de cinco artículos de investigación y representa mi contribución al esfuerzo
global en curso para llenar las brechas de conocimiento y obtener una mejor
comprensión sobre cuál es el alcance real y cuáles son las principales
consecuencias de esta amenaza ambiental emergente. Tras una introducción
general, los dos primeros artículos (Capítulos 2 y 3) proporcionan una
descripción cuali-cuantitativa de la abundancia, distribución y composición
de macro y microplásticos en las aguas superficiales del Mar Mediterráneo y
del Océano Austral alrededor de la Antártida. Asimismo, el cuarto capítulo
trata de una subcategoría específica de contaminantes antropogénicos: las
microfibras textiles, proporcionando una caracterización global de su
presencia y composición en aguas oceánicas en todo el mundo. Estas
observaciones de referencia nos ayudan a comprender mejor la magnitud del
problema y son fundamentales para la búsqueda global de soluciones eficaces
y opciones de mitigación. Sin embargo, la falta de estandarización en los
métodos y protocolos de muestreo sigue obstaculizando las comparaciones
significativas entre diferentes estudios y ubicaciones de encuestas. De este
modo, en el quinto capítulo se presenta una comparación entre los métodos y
protocolos de muestreo de microfibras, con el objetivo de mejorar la calidad
y fiabilidad general de los esfuerzos sintéticos globales entre los equipos de
investigación. Por último, dado que el objetivo final de la investigación
aplicada debe ser brindar soluciones factibles y realistas a los desafíos
ambientales que nos enfrentamos, el sexto capítulo de esta tesis se centra en
brindar opciones de políticas para la mitigación de los derrames intencionales
en el mar de una clase particular de sintéticos. contaminantes: ceras de
parafina. Porque “nada en la vida es de temer, solo hay que entenderlo. Y
ahora es el momento de comprender más, de modo que podamos temer
menos ". - Marie Curie.