Resumen

La evaluación de la calidad del medio marino es, en la actualidad, una prioridad a nivel nacional y europeo, estableciéndose unos criterios mínimos en la Directiva Marco de Agua (DMA) y la Directiva Marco de Estrategia Marina (DMEM).

Los ecosistemas marinos se encuentran sometidos al aporte continuo de sustancias químicas sintéticas. Sin embargo en la actualidad solo se realiza el seguimiento de una pequeña proporción de las mismas y es necesario identificar cuáles pueden tener un mayor impacto en el medio marino.

Por ello, este proyecto propone caracterizar la distribución de contaminantes regulados y emergentes y microplásticos en sedimentos costeros (Ría de Vigo y Mar Menor) y de plataforma de la costa atlántica y mediterránea. Evaluando además los efectos biológicos que pueden provocar, mediante ensayos subletales de embriotoxicidad, disrupción endocrina y biomarcadores de contaminación. Para ello se desarrollarán y validarán métodos analíticos sensibles y selectivos que puedan ser implementados con fiabilidad en los programas de monitorización en el medio marino. Se considerarán las técnicas más actuales de tratamiento de muestra y determinación instrumental para el análisis de fármacos, tensioactivos perfluorados, alquilfenoles, pesticidas organofosforados, triazinas, compuestos tipo dioxinas, productos de cuidado e higiene personal y PAHs alquilados en sedimentos. De este modo se identificarán los contaminantes que por su persistencia, baja biodisponibilidad o continua descarga están presentes en zonas costeras y también en zonas más alejadas.

Además se evaluarán los efectos conjuntos de los contaminantes presentes mediante bioensayos de embriotoxicidad de muestras de sedimento costero y en ensayos de exposición de especies marinas de distintos niveles tróficos a una selección de sustancias que incluyen determinados fármacos, ftalatos, pesticidas, compuestos perfluorados o de cuidado personal, analizando la fracción biodisponible de cada contaminante (elutriados) y los posibles efectos biológicos a través de una batería de biomarcadores en las especies expuestas. Los resultados de estos ensayos contribuirán al establecimiento de criterios de calidad ambiental para estos contaminantes en el medio marino.

Entre las novedades que aborda este proyecto destaca la evaluación, por primera vez en nuestras costas, de la incidencia de los microplásticos en el medio marino desde el punto de vista químico y de sus potenciales efectos tóxicos y de trasferencia de contaminantes en el medio marino. Para lo cual se pondrán a punto métodos que permitan determinar la cantidad y naturaleza de los microplásticos en los sedimentos; así como la concentración de contaminantes prioritarios y emergentes que pueden albergar como vía para evaluar la importancia en su transferencia al sedimento y a la cadena trófica. También se estudiarán los posibles efectos nocivos para los organismos, mediante la evaluación de la presencia de microplásticos en estómagos de peces demersales de aguas española y los potenciales efectos biológicos causados en invertebrados marinos como consecuencia de la exposición a éstos.

Los resultados obtenidos contribuirán a definir cuáles son los grupos de contaminantes y biomarcadores asociados que podrían incluirse en los futuros programas de seguimiento a nivel europeo y evaluar el papel de los microplásticos en la dispersión y transferencia de contaminantes en el medio marino, así como en los efectos biológicos observados.


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Abstract

Marine ecosystems are nowadays subjected to a massive input of synthetic chemicals from everywhere. Unfortunately only a small portion of them is being monitored, and it is necessary to identify which pollutants can produce adverse impacts in the marine environment. Therefore, this project aims to characterize the distribution of regulated and emerging contaminants and microplastics in marine sediments, and to evaluate the biological effects that they can cause (sing sublethal embryotoxicity tests, endocrine disruption and biomarkers). Sensitive and selective analytical methods will be developed and validated and they will be implemented in marine monitoring programs. Cutting-edge pretreatment sample techniques and measurements will be considered for the analysis of pharmaceuticals, perfluorinated compounds, organophosphorus pesticides, triazines, dioxin-like compounds, personal care products, nonylphenols and alkylated PAHs in sediments. Thus, relevant pollutants present in coastal and offshore areas will be identified.

Furthermore potential toxic effects of the contaminants present in coastal sediments will be assessed through embryotoxicity bioassays. The biological effects on different marine species as a consequence of their exposition to specific compounds (e.g., pharmaceuticals, phthalates, pesticides, perfluorinated compounds or personal care products) will be assessed. The concentration of the pollutant under research will be determined in the dissolved phase and the biological matter so that possible cause-effect relationships between exposure levels and observed biological effects are ascertained. The results of such bioassays will contribute to the establishment of environmental quality criteria for the researched pollutants in the marine environment.

Another relevant contribution of this project will be the assessment of the impact of micro-plastics, first time in the Spanish coastal areas. Their potential toxic effects and their role in the transference of pollutants in the marine environment will be assessed. Different procedures for determining the concentration and composition of microplastics in sediments will be developed. In addition, the concentration of trace metals and (selected) organic pollutants associated to microplastics will be seeked for, as a way to assess their relevance in sediments and in the transference of pollutants to the food chain. The concentrations of microplastics will be determined from demersal fish stomachs collected at Spanish coastal areas, and their potential biological effects on marine invertebrates will be investigated.

The results of this project will be relevant to identify which pollutant groups and biomarkers should be included in future European monitoring programs, and to study the role of microplastics in the dispersion, transport and biological effects of contaminants in the marine environment.