Un equipo multidisciplinario de científicos ha logrado avances significativos en la comprensión de los orígenes de las misteriosas bolas negras que aparecen en las playas de Sydney (Australia).
Hace unas semanas, miles de bolas redondas y pegajosas aparecieron en la orilla después de que socorristas las detectaran por primera vez en la playa de Coogee, lo que dejó a los científicos con una serie de preguntas sobre el origen y la formación de los desechos.
«Nuestros análisis muestran que el material no es natural y no se puede atribuir únicamente a un derrame de petróleo. Es más consistente con los desechos generados por el ser humano», dijo en un comunicado el profesor asociado Jon Beves, de la Facultad de Química de la UNSW (Universidad de Nueva Gales del Sur), quien dirigió la investigación.
La investigación utilizó una combinación de técnicas analíticas químicas estándar y avanzadas para revelar la composición y las posibles fuentes del material.
«Encontramos que las esferas pegajosas contenían cientos de componentes diferentes, incluidas moléculas derivadas del aceite de cocina y los restos de jabón, sustancias químicas PFAS, compuestos esteroides, medicamentos antihipertensivos, pesticidas y medicamentos veterinarios», dice el profesor Beves.
La datación por radiocarbono de las muestras indicó que el interior de las esferas contenía aproximadamente un 70% de carbono moderno y un 30% de carbono fósil, mientras que la superficie estaba compuesta de aproximadamente un 85% de carbono moderno y un 15% de carbono fósil. El carbono moderno incluye carbono derivado de plantas y animales, a diferencia de los combustibles fósiles.
Los esfuerzos conjuntos de los equipos de investigación revelaron que el material oscuro y pegajoso estaba compuesto por una mezcla compleja de grasas, aceites, calcio y otros metales, incompatible con los derrames típicos de combustible o petróleo en el mar.
El equipo también utilizó técnicas analíticas avanzadas para caracterizar el material.
El análisis elemental, la fluorescencia de rayos X (XRF) y la espectroscopia de rayos X por dispersión de energía (EDS) revelaron niveles significativos de calcio y niveles más bajos de otros metales. «Si bien aún no estamos seguros de la forma exacta del calcio en las muestras, su presencia sugiere que podrían estar combinando componentes orgánicos para formar masas sólidas estables e insolubles en agua», dice el profesor William Alexander Donald, un químico analítico involucrado en la investigación.
Las pruebas de espectroscopia evaluaron la absorción y emisión de luz para revelar átomos y moléculas en una muestra. Un tipo de espectroscopia, conocida como Infrarrojo por Transformada de Fourier (FTIR), hizo coincidir los grupos funcionales en las bolas negras con los encontrados en los restos de jabón y el aceite de cocina, lo que refuerza la presencia de materiales de desecho domésticos.
Esto también coincidió con los datos de resonancia magnética nuclear (RMN) de la parte soluble orgánica de las bolas, que era consistente con los ácidos grasos y las olefinas que se encuentran en los aceites de cocina y el jabón.
El equipo también utilizó una variedad de técnicas de espectrometría de masas para identificar una amplia gama de componentes químicos.
Los análisis revelaron la presencia de alcanos típicos del combustible diésel, ácidos grasos y otros compuestos que se encuentran comúnmente en los aceites de cocina y el jabón usados. Además, se detectaron sustancias perfluoroalquilo (los productos químicos para siempre conocidos como PFAS), compuestos esteroides, medicamentos antihipertensivos, pesticidas y medicamentos veterinarios, en consonancia con la contaminación por aguas residuales y escorrentías industriales.
También se identificaron marcadores de desechos fecales humanos, como el epicoprostanol y residuos de drogas recreativas como el THC (de la marihuana) y la metanfetamina, en consonancia con las contribuciones de fuentes domésticas.
La presencia de grasas, aceites y altos niveles de calcio en las bolas negras sugiere que podrían estar relacionados potencialmente con las manchas de grasa, aceite y grasa (FOG) que se forman comúnmente en los sistemas de alcantarillado.
Químicamente, las manchas de grasa pueden formarse mediante autoensamblaje supramolecular, donde las moléculas grasas se agrupan mediante interacciones débiles no covalentes.
Se sabe que el calcio y otros elementos metálicos mejoran este proceso de formación de manchas al unirse a los ácidos grasos y formar agregados que no se disuelven en agua (escoria de jabón). Estas masas pueden volverse densas y estables, en particular cuando las grasas entran en contacto con agua fría, lo que conduce a la creación de manchas pegajosas.
El origen exacto de las bolas arrastradas por la corriente sigue siendo incierto, pero los resultados enfatizan la necesidad de un seguimiento y una vigilancia continuos para identificarlas.