12.4: Asalto a los océanos - Cambios químicos y físicos

Acidificación, desoxigenación y olas de calor marinas

A medida que los humanos hemos cambiado la química de la atmósfera al emitir cantidades crecientes de dióxido de carbono y otros gases, también hemos ido cambiando la composición química y las propiedades físicas de los océanos del mundo. En respuesta a esto se están produciendo tres grandes cambios en los océanos a nivel mundial: acidificación, desoxigenación y una tendencia general de calentamiento con áreas focales de temperaturas marcadamente superiores a las que fueron la norma reciente, todas las cuales tienen implicaciones ominosas para los organismos que allí viven.

Acidificación oceánica y descalcificación de la vida marina sin cáscara

Solo alrededor de la mitad del dióxido de carbono que hemos emitido en las últimas décadas ha permanecido en la atmósfera; de la otra mitad, alrededor del 30% ha sido absorbido y almacenado en los océanos y 20% incorporado a los cuerpos de la biota terrestre, reteniendo la cantidad de aumento de temperatura global que de otro modo habría ocurrió (Feely et al., 2004). Cuando se\(\ce{CO2}\) disuelve en agua de mar forma ácido carbónico, que libera iones de hidrógeno, haciendo que el agua sea ligeramente menos alcalina y más ácida. La acidez o alcalinidad se mide en pH, una escala logarítmica en la que 7.0 indica neutralidad. La acidificación de los océanos no significa que los mares se estén “volviendo ácidos” —son ligeramente alcalinos, actualmente con un pH de 8.6— sino que su pH se está moviendo hacia abajo, hacia el lado ácido de la escala. La acidificación oceánica quizás debería llamarse descalcificación oceánica, sin embargo, porque el efecto más siniestro de reducir la disponibilidad de iones carbonato en los océanos es que dificultará que muchos tipos diferentes de organismos desgranados formen el carbonato de calcio que los mineraliza y, si el carbono las emisiones siguen aumentando tal como han sido, esto amenazará la supervivencia de un gran porcentaje de los organismos que conforman la base de las redes alimentarias oceánicas, con ramificaciones que reverberarán a lo largo de los ecosistemas marinos (Hardt & Safina, 2008).

El carbonato de calcio (\(\ce{CaCO3}\)) puede cristalizar en tres formas diferentes, cada una con una solubilidad diferente; toma la forma de aragonita en corales y pterópodos ^[9] así como muchos moluscos más grandes, como calcita magnesiana en algas coralinas, y como calcita en coccolítoforos y foraminíferos. La aragonita y la calcita magnesiana son aproximadamente 50% más solubles que la calcita, por lo que los organismos que utilizan estas formas probablemente sean los más vulnerables en un futuro cercano. Una combinación de temperatura, presión y profundidad determinan si el agua del océano está o no saturada con el ión calcio, Ca ⁺⁺, estado en el que el mineral tenderá a depositarse, o subsaturarse, en el que tenderá a disolverse; un límite horizontal definido, conocido como el horizonte de saturación, existe a cierta profundidad para cada forma cristalina, por debajo del cual comenzarán a disolverse las conchas y otras partes calcificadas de los cuerpos de estos organismos marinos, según la reacción ^[10]

\[\ce{CO2}+\ce{CaCO3}+\ce{H2O} \rightarrow  2 \ce{HCO3} {^-}  + \ce{Ca}{^{++}} \nonumber \]

Los horizontes de saturación de todas estas formas de carbonato de calcio se están volviendo menos profundos entre decenas y cientos de metros, exprimiendo a los organismos marinos calcificadores en un hábitat disponible cada vez más reducido entre el horizonte de saturación y la superficie (Hardt & Safina, 2008). Además, incluso en aguas por encima del horizonte de saturación, a medida que disminuye el grado de sobresaturación del ion carbonato, disminuye la velocidad a la que estos animales son capaces de calcificar sus partes del cuerpo; casi todos los corales constructores de arrecifes muestran “una marcada disminución” en la calcificación bajo estas condiciones (Feely et al., 2004). ^[11] Un estudio de modelado de la saturación de carbonato de calcio bajo varios escenarios de emisiones, “un nuevo horizonte de saturación de aragonitos poco profundos emerge repentinamente” en muchos lugares del Océano Austral entre ahora y 2100 (Negrete-García, 2019), afectando potencialmente a pterópodos sin cáscara, agua fría corales, erizos de mar, moluscos, algas coralinas y algunos foraminíferos; esta contracción del hábitat podría ocurrir tan repentinamente como dentro del plazo de un año, y ocurrió incluso bajo un escenario estabilizador de emisiones, justo en un momento posterior. “'Esa inevitabilidad”, dijo una de las coautoras, Nicole Lovenduski, en entrevista para la Universidad de Colorado en Boulder (2019), “junto con la falta de tiempo para que los organismos se adapten, es lo más preocupante”.

Es la rapidez de estos cambios antropogénicos, “potencialmente incomparables” en los últimos 300 millones de años (Honisch et al., 2012), lo que tiene a los científicos extremadamente preocupados; “eventos analógicos” de liberación relativamente rápida de CO ₂, pero mucho menos rápida que la que ahora está en camino, incluyen el Paleoceno-Ecoceno Máximo Térmico (PETM) de hace 56 millones de años, que resultó en la mayor extinción de foraminíferos de aguas profundas en 75 millones de años, la extinción masiva Triásico-Jurásico (T-J) de hace 200 millones de años, cuando los niveles de CO ₂ se duplicaron a lo largo de 20,000 años, provocando un colapso casi total de los arrecifes de coral, y la extinción Pérmico-Triásico de hace alrededor de 250 millones de años, el evento de extinción más grave desde que evolucionó la vida multicelular. Un examen de los corales constructores de arrecifes que sobrevivieron a la extinción masiva del Cretácico-Terciario (K-T) de hace 66 millones de años y aquellos que actualmente se clasifican como “de menor preocupación” en las condiciones que impone el creciente evento de extinción del Antropoceno (Dishon et al., 2020) muestra similares” supervivencia” poseídos por ambos grupos, proporcionando “evidencia alarmante de que las comunidades de arrecifes están actualmente en proceso de transformarse en comunidades de desastres similares a eventos de extinción anteriores”. ^[12]

Desoxigenación oceánica

Como si la acidificación del océano no fuera suficiente para preocuparse, nuestro valiente nuevo Antropoceno está marcando el comienzo de otra grave preocupación: la desoxigenación oceánica, también resultado de nuestra emisión no controlada de carbono, pero en este caso debido al aumento de la temperatura del océano que está causando. Muchas personas son conscientes de las repentinas “muertes de peces” que ocurren cuando un pulso de agua enriquecida con nitrógeno y fósforo, generalmente de escorrentía agrícola hacia aguas superficiales y sus vías de salida, estimula una floración de algas que luego muere y se descompone, disminuyendo la concentración de oxígeno en el agua hasta cierto punto que los peces y otros animales son incapaces de tolerar, pero menos son conscientes del creciente problema en los océanos abiertos. Se cree que el océano abierto ha perdido alrededor del dos por ciento de su oxígeno disuelto desde 1950, y ha desarrollado una serie de “zonas mínimas de oxígeno” (OMZ) que se han expandido en millones de kilómetros cuadrados en las últimas décadas, ocupando ahora una superficie total combinada alrededor del tamaño de la Unión Europea (ver Breitburg et al., 2018).

El calentamiento reduce la solubilidad del oxígeno en el agua y aumenta la estratificación de las aguas oceánicas, reduciendo la ventilación, el movimiento de oxígeno desde la superficie hacia el interior del océano, y a menudo limitando también la entrada de nutrientes, reduciendo así la fotosíntesis y por lo tanto la producción de oxígeno en el agua. Además, así como la cantidad de oxígeno disponible en el agua de mar está disminuyendo, los procesos metabólicos de los organismos vivos que consumen oxígeno van aumentando con el aumento de las temperaturas, lo que ejerce presión sobre muchos tipos diferentes de vida marina. Las especies varían en sus requerimientos de oxígeno y sus respuestas a la baja concentración de oxígeno, pero se sabe que están ocurriendo alteraciones en sus interacciones, hábitos alimenticios y, por lo tanto, redes alimentarias marinas y se espera que aumenten. La disminución de la concentración de oxígeno en la columna de agua limita la extensión de la migración vertical diel, el movimiento del zooplancton y los peces más profundamente en el océano por la mañana y hacia la superficie por la noche, comprimiendo su hábitat vertical disponible, reduciendo el hábitat adecuado para los organismos oceánicos profundos, y restringiendo algunas especies a aguas menos profundas donde son más vulnerables a la depredación y la presión pesquera.

Una de las consecuencias más graves de la desoxigenación oceánica es su potencial para perjudicar la visión de muchos organismos marinos. La retina, que contiene células fotorreceptoras, es el tejido con mayor demanda metabólica en los cuerpos de los vertebrados terrestres, y por lo tanto de mayor vulnerabilidad; la necesidad de oxígeno es especialmente alta en organismos con visión “rápida”, donde los pigmentos visuales necesitan regenerarse rápidamente, incluyendo no solo peces pero cefalópodos como el pulpo y el calamar y los artrópodos que dependen de la alimentación de alta velocidad y el comportamiento de escape, todos los cuales pueden quedar sujetos a “hipoxia visual” después de una caída mucho menor en la concentración de oxígeno de lo que sería metabólicamente limitante (McCormick & Levin, 2017). También se piensa que la hipoxia es un factor importante en la muerte de los corales y sus habitantes de arrecifes acompañantes. La evidencia del aumento de la desoxigenación oceánica a medida que el clima se calienta es tan alarmante que un grupo de científicos y conservacionistas recientemente llamó a la conciencia del problema para “extenderse a todas las facetas de la sociedad, más allá de las páginas de las revistas científicas” (Earle et al., 2018), y la Declaración de Kiel sobre La desoxigenación oceánica, que pide más protección marina y climática, fue emitida por más de 300 científicos en septiembre de 2018.

Olas de Calor Marino

Otro fenómeno relacionado con el calentamiento global que recientemente ha surgido en el lenguaje científico común es la ocurrencia de “olas de calor marinas”, definidas como cadenas de 5 o más días en las que las temperaturas oceánicas en cierta área se encuentran en el 10% superior de las temperaturas registradas allí en las últimas tres décadas. Una de esas “olas de calor marinas” se desarrolló en el Golfo de Alaska a finales de 2013, un parche de agua excepcionalmente cálida un tercio del tamaño de los Estados Unidos continentales que se denominó “el Blob” (ver Cornwall, 2019). Para el verano de 2015 se había duplicado en tamaño a más de cuatro millones de kilómetros cuadrados, extendiéndose desde las aguas de Baja California hasta las Islas Aleutianas. con aguas hasta 2.5 ^° C por encima de lo normal. Poco más de un año después, las redes alimentarias marinas a lo largo de toda la costa occidental de América del Norte se estaban derrumbando, con decenas de ballenas y decenas de miles de aves marinas muriendo y más de 100 millones de bacalao del Pacífico desapareciendo repentinamente.

El desastre aparentemente comenzó con una cresta de alta presión que mantuvo a raya a las tormentas invernales en el otoño de 2013, reduciendo el efecto de los vientos que generalmente traían agua más profunda y fría a la superficie en el Golfo, y con ellos los nutrientes los vientos suelen batir, lo que lleva a una disminución del fitoplancton biomasa. La disminución de la materia vegetal marina llevó a una disminución de copépodos y krill, zooplancton que formó la base de presa para pequeños peces forrajeros como el capelán y la lanza de arena, que fueron básicos para muchas aves marinas. Solo 166 ballenas jorobadas regresaron a Glacier Bay desde sus partos tropicales en el verano de 2015, un 30% menos que en 2013, y todos los terneros nacidos ese año se perdieron, mientras que los cuerpos de 28 jorobadas y 17 ballenas finback posteriormente se arrastraron a lo largo de la costa desde Alaska hasta Columbia Británica. Miles de jóvenes lobos marinos de California quedaron varados en las playas cuando sus madres se vieron obligadas a forrajarse cada vez más de la orilla en busca de alimento, hasta medio millón de murres comunes murieron de inanición a principios de 2016, y la población de bacalao cayó 70% con respecto al 2015-2016, finalmente 'estrellándose' en 2017 . Parece probable que lo que se estaba presenciando era un desmoronamiento de la red alimentaria marina de abajo hacia arriba.

La llegada de los vientos refrescantes de La Nina a finales de 2016 finalmente rompió la ola de calor, agitando las aguas e invirtiendo algunos de los efectos de 'el Blob'. Pero para 2018, solo dos de las cinco colonias de murre parecen estar regresando a los niveles normales de reproducción; solo 99 jorobadas regresaron a Glacier Bay, acompañadas de un solo ternero; y se proyectó que los números de bacalao fueran incluso menores que el año anterior. Hay algunas señales esperanzadoras, con algunos rebotes de copépodos y krill y con ellos peces forrajeros y bacalao minúsculo, pero los efectos de este rebote tendrán que abrirse paso en las cadenas alimentarias. En tanto, las olas de calor marinas son cada vez más comunes, el número de días con una ola de calor marina presente en algún lugar del mundo se ha duplicado desde 1982. Sin un gran esfuerzo para frenar el calentamiento planetario, las temperaturas similares a BLOB podrían llegar a ser típicas para el Pacífico nororiental y quizás en otros lugares para 2050, empujando a los organismos y ecosistemas marinos a los límites de su desaunada, ya disminuida resiliencia (Cornwall, 2019).

Contaminación Plástica, Microplástica y Nanoparticulada

Macroplásticos

La cantidad de plástico producida desde 1950 ahora supera los seis mil millones de toneladas (Chen, 2014), acelerándose rápidamente en la última década; ahora se dice que la producción mundial anual es de alrededor de 320 millones de toneladas anuales, con menos del 10% jamás reciclado y alrededor del 40% de los desechos plásticos resultantes de envases de un solo uso (ver Lavers et al., 2020); como resultado del aumento de la producción combinada con formas inadecuadas de lidiar con la eliminación, se está acumulando en el ambiente y persistiendo por largos periodos de tiempo, enredando o bloqueando los tractos digestivos de aves marinas, mamíferos marinos, tortugas marinas y muchas otras especies. Como ejemplo de un impacto potencial a nivel poblacional, se descubrió un atrapamiento significativo de cangrejos ermitaños en escombros plásticos, con hasta 500,000 cangrejos muriendo en las playas de las deshabitadas pero “muy contaminadas” Islas Cocos (Lavers et al., 2020); los cangrejos ermitaños dependen de conchas recuperadas de otros animales, y se sienten atraídos por el olor de conespecíficos muertos, lo que les ayuda a localizar conchas vacías a medida que están disponibles, pero con la adición de este tipo de desechos antropogénicos a su entorno, “el mecanismo mismo que evolucionó para asegurar que los cangrejos ermitaños pudieran reemplazar sus conchas ha resultado en un señuelo letal” — se encontró que un solo contenedor contenía 526 cangrejos muertos y moribundos. Dado que el plástico ingerido puede potencialmente causar una variedad de efectos letales y subletales, que van desde la toxicidad de sus componentes monómeros y plastificantes, contaminantes químicos adsorbidos en superficies plásticas y fragmentos micro y nanométricos que interfieren con la absorción de nutrientes, ingresando a tejidos vivos, y acumulándose a niveles tróficos más altos en las redes alimentarias marinas, se ha llamado a reconocer al plástico como un “contaminante marino persistente” como los contaminantes orgánicos persistentes (COP) cuya producción se elimina en gran medida (Worm et al., 2017).

En números redondos, la cantidad de plástico que se lava en el océano está entre cinco y 20 millones de toneladas anuales (ver Lebreton et al., 2018); una parte de esto es barrida hacia el mar y puede entrar en un giro oceánico, una corriente circular giratoria que la atrapa en una “zona de acumulación” parecida a un gigante isla flotante. Hay cinco grandes giros oceánicos, dando vueltas en el Pacífico Norte y Sur, Atlántico Norte y Sur, y los Océanos Índico, cada uno con su propio parche flotante de basura, siendo el Pacífico Norte el más grande. El plástico que termina en el océano y a lo largo de las costas tiene que llegar de alguna manera, claro, y la mayor parte desciende a través de sistemas ribereños. Según Schmidt, Krauth y Wagner (2017), entre el 88% y el 95% de todos esos desechos plásticos se cree que provienen de solo 10 ríos; ocho de estos ríos cargados de plástico se encuentran en Asia y dos en África, siendo el río Yangtze solo en China responsable de más de la mitad de esta corriente de desechos, arrojando un estimado de 1.5 millones de toneladas en el Mar Amarillo anualmente (para un gráfico comparativo, ver Patel, 2019).

El Gran Parche de Basura del Pacífico (GPGP) es una masa de escombros en gran parte plásticos que flota en un área de 1.6 millones de kilómetros cuadrados en el Océano Pacífico Norte frente a las costas de América del Norte; se puede ver desde el aire, y a menudo es señalado por pilotos comerciales a los pasajeros interesados. Lebreton y sus colegas (2018) estimaron que su masa total era de al menos 79 mil toneladas; estos científicos recolectaron, clasificaron y cuantificaron las piezas de plástico flotantes y las partículas que la componen. Se calcularon megaplásticos, piezas grandes como artes de pesca, para constituir 42,000 toneladas; macroplásticos, como cajas y botellas de plástico, 20,000 toneladas; mesoplásticos, en el rango de tamaños de tapas de botellas, 10,000 toneladas; y microplásticos, 0.05-0.5 cm de diámetro, 6.400 toneladas. Los microplásticos fueron generalmente fragmentos de artículos plásticos más grandes, dispersos en un estimado de 1.7 billones de piezas, es decir, los microplásticos constituyeron alrededor del ocho por ciento de la masa total, pero 94% del número total de piezas.

Microplásticos

Todas las piezas mega, meso y macroplásticas que se acumulan en los océanos son bastante problemáticas, pero las piezas microplásticas y las más pequeñas tienen particularmente preocupadas a los científicos; son partículas plásticas de menos de 5 mm de tamaño (el tamaño de “un grano de arroz hasta un virus”), ^[13] generalmente se forman como productos de descomposición de piezas de plástico más grandes, y ahora se están descubriendo que están ampliamente distribuidas en el aire, el agua y la tierra que nos rodea (A. Thompson 2018a, 2018b, 2019). Ilka Peeken y sus colegas encontraron recientemente concentraciones extremadamente altas de partículas microplásticas en el hielo marino del Ártico (2018), y sus hallazgos sugieren una mayor circulación de ellas por los océanos del planeta, con el hielo marino sirviendo como sumidero temporal; especulan que grandes cantidades de es probable que los microplásticos se liberen del hielo marino a medida que se acelera la fusión ártica. Afortunadamente, hasta el momento la concentración de microplásticos en el Océano Austral que rodea a la Antártida parece ser mucho menor, aunque su presencia allí indica que la contaminación plástica marina es ubicua: “los ambientes oceánicos libres de plástico son cada vez más raros” (Isobe, Uchiyama-Matsumoto & Tokai, 2017). Hay indicios inquietantes de que esta masa acumulada de microplásticos está entrando en las redes alimentarias marinas. Richard Thompson y sus colegas reportaron encontrar concentraciones microscópicas de partículas plásticas que aumentaban constantemente en colecciones de muestras de plancton que datan de la década de 1960 a la década de 1990; estos autores demostraron que las partículas microplásticas fueron rápidamente ingeridas por diversos componentes de las redes alimentarias marinas (R. Thompson et al., 2004). Más recientemente, un grupo de investigadores (Cozar et al., 2014) descubrieron una “brecha” en el número esperado de fragmentos de plástico por debajo de unos pocos milímetros de tamaño, indicando lo que parece ser una pérdida masiva de plástico de la superficie del océano abierto; el rango de tamaño de estas partículas plásticas “perdidas” corresponde con el del zooplancton en los océanos, y las partículas de plástico dentro de este rango de tamaño se encuentran comúnmente en los estómagos de peces pequeños mesopelágicos, los depredadores más abundantes del zooplancton en océano abierto y a su vez una parte importante de la base de presas para los niveles tróficos superiores de la comunidad marina. Pero quizás la amenaza más grave es para los grandes filtro-alimentadores del océano, incluidos los morbúlidos “inteligentes”, las mantarrayas y las rayas diabólicas, así como los tiburones ballena y las ballenas barbas (Germanov et al., 2018); apoyando sus grandes cuerpos sobre minúsculo zooplancton, deben tragar cientos a miles de metros cúbicos de agua de mar diariamente, y por lo tanto debe estar absorbiendo microplásticos tanto directamente del agua como indirectamente de sus presas contaminadas. Según la autora principal Elitza Germanov, “Es vital comprender los efectos de la contaminación microplástica en los gigantes oceánicos, ya que casi la mitad de las rayas morbúlidas, dos tercios de los tiburones que se alimentan por filtración y más de una cuarta parte de las ballenas barbas son catalogadas por la UICN como especies amenazadas a nivel mundial y son priorizadas para la conservación” (ver Gaworecki, 2018).

Revelando una importante fuente de contaminación microplástica en América del Norte, un estudio de efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales de 17 instalaciones en Estados Unidos encontró que, en promedio, cada una está liberando más de cuatro millones de micropartículas por día, lo que lleva a los investigadores a estimar que en algún lugar entre 3 y 23 mil millones de partículas de microplástico se están liberando en las vías fluviales de Estados Unidos a través de aguas residuales municipales por día en general (Mason et al., 2016), contaminando lagos y ríos antes de llegar a los océanos. También se encontraron altos niveles de microplásticos, principalmente en forma de fibras desprendidas de tejidos sintéticos, en aguas residuales tratadas en París, así como niveles sustanciales en el río Sena (Dris et al., 2015). Sin embargo, no todas las partículas microplásticas que terminan en ríos, lagos y océanos provienen de la descomposición de piezas de plástico de mayor tamaño; muchos limpiadores faciales, cosméticos, pasta de dientes y otros productos para el cuidado personal contienen partículas de plástico producidas intencionalmente, la mayoría de menos de 1 milímetro de tamaño, que escapar de las plantas de tratamiento de aguas residuales y pueden llegar a los océanos (Fendall & Sewall, 2009); un estudio estimó que entre 4,000 y 95,000 microperlas podrían liberarse en un solo uso de un exfoliante facial (Napper, 2015).

Nanopartículas

Si no sabemos mucho sobre lo que los microplásticos le están haciendo a nuestros cuerpos, hay un desconocido aún mayor por ahí: los microplásticos pueden eventualmente degradarse hasta llegar a ser 'nanoplásticos', piezas de plástico en el rango de tamaños 'nano' de unas pocas mil millonésimas de metro, varias millonésimas del tamaño de un” micropartículas.” Esto se está reduciendo al rango de tamaño de átomos y moléculas individuales, y las partículas en este rango de tamaño a menudo tienen propiedades inusuales que pueden ser bastante diferentes de sus propiedades en los rangos de tamaño más grandes, propiedades con efectos en gran parte desconocidos en los sistemas vivos. Hasta el momento, los científicos no han encontrado una buena manera de cuantificar la cantidad de plástico nanoparticulado en los océanos y aguas superficiales, aunque asumen que, cuanto más pequeña sea la partícula, más van a estar ahí fuera; apenas están comenzando a intentar evaluar los efectos que las nanopartículas tienen sobre los organismos vivos, pero sí saben que partículas tan pequeñas pueden penetrar fácilmente en los tejidos vivos. Se ha demostrado que el krill antártico es capaz de ingerir microplásticos (de menos de 5 mm de diámetro) y descomponerlos en nanoplásticos (de menos de 1 micrómetro de tamaño) a través de la fragmentación digestiva, proceso posiblemente compartido por otros zooplancton (Dawson et al., 2018). Sin embargo, la descomposición de piezas más grandes de plástico no es la única fuente de contaminación nanoparticulada de los ecosistemas acuáticos y marinos; los protectores solares que contienen nanopartículas de ingeniería de dióxido de titanio y óxido de zinc contaminan las playas, con el potencial de dañar organismos marinos y acuáticos.

El doctor Jerome Labille descubrió que casi 70 kilogramos de crema bloqueadora solar se depositaron en una pequeña playa del sur de Francia visitada diariamente por unas 3000 personas, que ascendieron a más de 1.8 toneladas durante la temporada de verano, y liberando alrededor de casi 2 kg de dióxido de titanio diariamente, o más de 50 kg para el verano, gran parte de ella se espera que se acumule en la zona litoral, afectando vida silvestre costera de diversos tipos (AAAS Eurekalert! 17 ago. 2018). El dióxido de titanio y el óxido de zinc se han utilizado durante mucho tiempo como bloqueadores solares en formulaciones tradicionales “a granel” y se consideran inertes e inofensivos, pero se han planteado dudas sobre la seguridad de sus formulaciones 'nano'; según se informa, pueden causar efectos adversos en organismos vivos, en gran parte a través de la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que resulta en daño celular y posible genotoxicidad y el dióxido de titanio del tamaño de nanopartículas (NTiO ₂) ha sido clasificado como “posiblemente cancerígeno para los humanos” por inhalación (ver Skocaj et al., 2011). Dado que aún se sabe tan poco sobre los efectos, y hay problemas con el consentimiento informado, el monitoreo y control del material después de su liberación al público, y la proporcionalidad de los peligros versus beneficios, Jacobs, van de Poel y Osseweijer (2010) han llamado a la comercialización de NTiO ₂ un éticamente indeseable “experimento social”. En el medio marino, se ha encontrado que el NTiO ₂ se bioacumula en las branquias y glándulas digestivas de las almejas, lo que sugiere “un riesgo potencial para los animales que se alimentan por filtración” (Ilaria, 2018). Se ha encontrado que tanto los protectores solares inorgánicos (óxidos de titanio y zinc) como diversos protectores solares orgánicos tienen efectos nocivos sobre el fitoplancton, lo que lleva a cabo la preponderancia de la fotosíntesis que se produce en los océanos y así conforman la base de prácticamente toda la red alimentaria oceánica (Tovar-Sánchez et al., 2013).