Las condiciones de exposición controlan la degradación de los plásticos en ambientes marinos: evidencia de experimentos UV, flotantes e intermareales

En este artículo, liderado por Esteban Pascual-Parra y publicado en la revista Environmental Pollution, se evalúa la degradación de seis tipos comunes de plásticos de consumo bajo tres escenarios ambientales marinos diferentes. La elaboración del estudio ha contado con la colaboración del Departamento de Biología de Organismos y Sistemas de la Universidad de Oviedo, el Centro Oceanográfico de Gijón (IEO-CSIC), el Instituto de Investigación en Biodiversidad (CSIC-Universidad de Oviedo-Principado de Asturias), el Instituto de Recursos Naturales y Ordenación del Territorio (INDUROT) y la Cátedra de Cambio Climático (CuCC) de la Universidad de Oviedo.

Environmental Pollution es una revista científica internacional de alto impacto que publica artículos de investigación sobre la distribución, el comportamiento y los efectos ecológicos de los contaminantes en el medio ambiente. Pretende ser un referente en el ámbito de la ciencia ambiental para la difusión del conocimiento riguroso, dando cabida a investigaciones aplicadas que evalúan la interacción de factores físicos, químicos y biológicos sobre los ecosistemas y la contaminación global.

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Pascual-Parra, E., Hernández-García, A., Pérez-Barbería, J., Arias, A. y Rico, J. M., 2026. Las condiciones de exposición controlan la degradación de los plásticos en ambientes marinos: evidencia de experimentos UV, flotantes e intermareales. Environmental Pollution 405: 128572.

Resumen: Los residuos plásticos que ingresan en los medios marinos sufren una meteorización progresiva que promueve su fragmentación en microplásticos; sin embargo, la influencia relativa del tipo de polímero y de las vías de exposición ambiental en la dinámica de degradación sigue sin estar cuantificada de forma suficiente. Este estudio evaluó experimentalmente la degradación de seis plásticos de consumo comunes (PET, HDPE, PVC, LDPE, PP y PS) bajo tres escenarios medioambientales: irradiación UV-A controlada en agua de mar, exposición flotante simulando desechos oceánicos e intermareal costera sujeta a los ciclos de las mareas.

Durante periodos de tres a seis meses, el deterioro físico y óptico se evaluó utilizando un índice estandarizado de seis criterios que abarca la decoloración, la pérdida de brillo, la erosión superficial, el microagrietamiento, el desprendimiento de partículas y la porosidad, respaldado por colorimetría, análisis de imágenes y microscopía electrónica de barrido. Se aplicó una regresión ordinal acumulativa bayesiana para modelar de forma conjunta las respuestas de degradación en los distintos tratamientos.

Los resultados revelaron marcados patrones de degradación dependientes del polímero y del entorno, siendo las condiciones intermareales las que produjeron los daños superficiales más severos debido a la acción combinada de estresores fotoquímicos, mecánicos, térmicos, oxidativos y biológicos. El agrietamiento extenso a nivel micro, el desarrollo de porosidad y la liberación de partículas indican vías activas de fragmentación susceptibles de generar microplásticos secundarios.

Las condiciones flotantes produjeron una degradación moderada, mientras que la exposición a los rayos UV en el laboratorio indujo por sí sola un deterioro medible pero comparativamente limitado. Estos hallazgos identifican las zonas costeras intermareales como puntos críticos para la generación de microplásticos secundarios y enfatizan que los experimentos de laboratorio con rayos UV por sí solos no logran capturar en su totalidad la dinámica de degradación bajo condiciones reales de exposición marina.

 

Palabras clave: Degradación de plásticos, contaminación marina, formación de microplásticos, meteorización UV, exposición intermareal.

(A, B) Ultraviolet light treatment in which plastic samples were exposed continuously for three consecutive months, maintained at a constant depth of 1 cm below natural seawater. (C, D) Samples of the six plastics used, floating in the sea and secured to a pier. The EPS fragments used in the study were wrapped after imaging to prevent marine contamination. (E) Plastics fastened to a rocky substrate exposed to tidal fluctuations. (F) Rocky area at high tide.

Pascual-Parra, E., Hernández-García, A., Pérez-Barbería, J., Arias, A. & Rico, J. M., 2026. Exposure conditions control plastic degradation in marine environments: Evidence from UV, floating, and intertidal experiments. Environmental Pollution 405: 128572.

Abstract: Plastic debris entering marine environments undergoes progressive weathering that promotes fragmentation into microplastics, yet the relative influence of polymer type and environmental exposure pathways on degradation dynamics remains insufficiently quantified. This study experimentally evaluated the degradation of six common consumer plastics (PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, and PS) under three environmentally relevant scenarios: controlled UV-A irradiation in seawater, buoyant exposure simulating floating ocean debris, and intertidal coastal deployment subject to tidal cycles.

Over periods of three to six months, physical and optical deterioration was assessed using a standardized six-criterion index encompassing discoloration, gloss loss, surface erosion, microcracking, particle detachment, and porosity, supported by colorimetry, image analysis, and scanning electron microscopy. Bayesian cumulative ordinal regression was applied to jointly model degradation responses across treatments.

Results revealed marked polymer-specific and environment-dependent degradation patterns, with intertidal conditions producing the most severe surface damage owing to the combined action of photochemical, mechanical, thermal, oxidative, and biological stressors. Extensive microcracking, porosity development, and particle release indicate active fragmentation pathways likely to generate secondary microplastics.

Floating conditions produced moderate degradation, while laboratory UV exposure alone induced measurable but comparatively limited deterioration. These findings identify intertidal coastal zones as critical hotspots for secondary microplastic generation and emphasize that laboratory UV experiments alone cannot fully capture degradation dynamics under realistic marine exposure conditions.

 

Keywords: Plastic degradation, Marine pollution, Microplastics formation, UV weathering, Intertidal exposure.

Representative photographs of the six polymer types (PP, HDPE, PET, PVC, LDPE and PS) subjected to the washing treatment under natural coastal marine conditions. Columns correspond to exposure time and degradation status: left, initial state (T0); center, after 6 months of tide action at an intertidal rocky area; right, after 6 months of tide action at an intertidal rocky area under comparable conditions but with biofouling and sand removed.

Representative photographs of the six polymer types (PP, HDPE, PET, PVC, LDPE and PS) subjected to the floating treatment under natural marine conditions. Columns correspond to exposure time and biofouling status: left, initial state (T0); center, after 6 months of floating at the sea surface with natural macrofouling development; right, after 6 months of floating under comparable conditions but with biofouling removed.