7.1: La contaminación en sus múltiples formas

El libro de 1962 de Rachel Carson, Silent Spring, describió los peligros de la contaminación, en particular, la contaminación por pesticidas, con una claridad que captó la atención del público durante muchos años después. Carson, biólogo estadounidense, tuvo particularmente éxito en llamar la atención sobre la biomagnificación (también llamada bioacumulación), un proceso a través del cual los pesticidas y otras toxinas se acumulan y se concentran más en animales en niveles más altos de la cadena alimentaria (Figura 7.1). Su trabajo se basó en investigaciones que encontraron que el diclorodifeniltricloroetano (DDT), rociado en cultivos para matar insectos plaga y en cuerpos de agua para matar larvas de mosquitos de la malaria (Anopheles spp.), también estaba dañando organismos no objetivo que consumían insectos y peces expuestos al DDT. Es de destacar que los organismos no objetivo altos en las cadenas alimentarias, particularmente las aves devoradoras de peces, como las águilas, pelícanos y garcetas, a menudo tenían altos niveles de DDT concentrados en sus tejidos. Las aves afectadas generalmente se debilitaron y las cáscaras de sus huevos eran delgadas y propensas a agrietarse durante la incubación. En consecuencia, las poblaciones de aves disminuyeron drásticamente en áreas donde se utilizó DDT, ya que los adultos murieron y no lograron criar crías.

Figura 7.1 Una red alimentaria marina simplificada que muestra cómo los tiburones, los mamíferos marinos, las aves marinas e incluso los humanos son todos vulnerables a problemas de salud asociados con la bioacumulación donde los pesticidas, los metales pesados y otros productos químicos nocivos se concentran a niveles tróficos más altos. Después de Ross y Birnbaum, 2003, CC BY 4.0.

En la década de 1970, muchos países industrializados reconocieron la terrible situación y prohibieron el uso del DDT, lo que finalmente permitió la recuperación parcial de las poblaciones de aves afectadas. Desafortunadamente, aunque algunos países han cambiado a alternativas más seguras (por ejemplo, Hargrove, 2003), el DDT sigue siendo ampliamente utilizado en África para controlar el mosquito de la malaria, la mosca tsetsé (Glossina spp.) y otros vectores de enfermedades. Los investigadores observaron recientemente ausencias completas de aves reproductoras de peces en algunos humedales africanos, y algunos de los niveles de DDT más altos jamás registrados en aves alimentadoras de semillas (Bouwman et al., 2013). Esto es motivo de preocupación, no solo para la vida silvestre, sino también por los efectos a largo plazo en las personas, particularmente los consumidores de los productos alimenticios expuestos a estos químicos (por ejemplo, Manaca et al., 2011) y los trabajadores que manejan estos químicos en el campo.

La contaminación no siempre conduce a una mortalidad inmediata, sino que puede tener impactos subletales que comprometen la aptitud de los organismos a lo largo del tiempo, con la disminución de la población como resultado final.

Sin embargo, el DDT no es la única forma de contaminación que enfrentamos hoy. Con los impactos de una creciente población humana cada vez más generalizados, la contaminación está comprometiendo la calidad del agua, el suelo y el aire a tasas más rápidas que nunca. Algunas formas de contaminación pueden ser muy visibles, y con consecuencias dramáticas (Figura 7.2). Pero lo que es más importante, hay muchas formas menos detectables de contaminación. Si bien es posible que no siempre conduzca a una mortalidad inmediata, estas insidiosas formas de contaminación tienen impactos subletales que comprometen la aptitud de los organismos a lo largo del tiempo, siendo el resultado final la muerte prematura y la disminución de la población. La respuesta a las amenazas silenciosas de la contaminación sutil y fácilmente pasada por alto a menudo se retrasa, especialmente cuando los efectos negativos se sienten solo años después de la exposición. En su totalidad, los pesticidas y otros contaminantes cobran 1.4—2.2 millones de vidas humanas en África cada año; a nivel mundial, cobran 9 millones de vidas, lo que es más de tres veces más que el impacto total del SIDA, la malaria y la tuberculosis, juntos (Landrigan et al., 2018). Sin embargo, seguimos tolerando estas amenazas, en parte porque el impacto de la contaminación en nuestra salud no siempre es tan evidente, especialmente cuando las muertes por contaminación se expresan como un accidente cerebrovascular, enfermedades cardíacas, infecciones respiratorias, diarrea, o cáncer, entre otros temas de salud.

Figura 7.2 Un joven junto a una alcantarilla abierta en Nairobi, Kenia. Además de los peligros para el bienestar humano y los medios de vida, las vías fluviales contaminadas matan a millones de animales y plantas nativas cada año, y dañan innumerables ecosistemas. Fotografía de Eoghan Rice/Trócaire, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:A_young_boy_sits_over_an_open_sewer_in_the_Kibera_slum,_Nairobi.jpg, CC BY 2.0.

Uno de los aspectos más desafiantes a la hora de tratar de prevenir la contaminación es identificar la fuente. Muchas formas de contaminación pueden transportarse fácilmente lejos de su fuente a través del aire, a través de ríos, incluso en aguas subterráneas. Este transporte de contaminantes (llamado deriva de plaguicidas en el caso de los pesticidas) significa que una carga sustancial (quizás hasta el 95%, Miller, 2004) de impactos está siendo sentida por especies no objetivo, incluidos los organismos no objetivo de importancia económica. Por ejemplo, la deriva de pesticidas de los campos de algodón en Benín ha provocado extirpaciones de peces de agua dulce (Agbohessi et al., 2015), mientras que los insectos polinizadores beneficiosos también suelen verse afectados negativamente (Pettis et al., 2013). Estudios sobre peces en Nigeria (Adeogun et al., 2016), mamíferos grandes en Sudáfrica (Bornman et al., 2010) y ranas en Kenia (Hayes y Menéndez, 1999) han demostrado que los organismos beneficiosos que sobreviven a esta exposición secundaria a pesticidas han alterado los sistemas reproductivo y endocrino, y por lo tanto han reducido la aptitud. Incluso los humanos pueden estar expuestos a envenenamiento secundario por pesticidas, ya que se han encontrado niveles de plaguicidas tóxicos en ostras y mejillones comestibles en Ghana (Dodoo et al., 2013), langostinos en Costa de Marfil (Roche y Tidou, 2009) e incluso pollos en Sudáfrica (Barnhoorn et al., 2009).

Para empeorar las cosas, muchos contaminantes tardan muchos años en biodegradarse (es decir, descomponerse en la naturaleza), y así continúan representando una amenaza para la vida silvestre y los humanos mucho después de ingresar al medio ambiente. Una clase importante de tales contaminantes de larga vida son los contaminantes orgánicos persistentes (POP). Varios tipos de pesticidas califican como COP, los cuales son propensos a la bioacumulación y deriva. El POP más famoso es el DDT; en EEUU, el biólogo continúa viendo adelgazamiento de cáscara de huevo y muertes de aves, casi 50 años después de que el DDT fuera prohibido en ese país (Burnett et al., 2013). Esto es una preocupación en lugares como el lago Koka de Etiopía, donde estudios recientes han encontrado residuos de DDT en cada muestra de tejido de peces (de varias especies diferentes) analizadas (Deribe et al., 2011). Puede encontrar más información sobre los COP, muchos de los cuales están prohibidos de uso por los signatarios del Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes, en el sitio web del Convenio de Estocolmo (http://pops.int).

También hay muchos tipos de contaminantes inorgánicos persistentes que encuentran su camino en el medio ambiente a diario. Una clase importante de contaminantes inorgánicos persistentes que también se bioacumulan son los metales pesados; estos incluyen mercurio, cobalto, cobre, plomo y arsénico. Un estudio de Zambia rastreó la contaminación por cobalto en árboles vivos hasta la contaminación del suelo por actividades mineras ocurridas a mediados de la década de 1970 (Mihaljevič et al., 2011). Algunos productos cotidianos también pueden persistir en el medio ambiente. Por ejemplo, una lata de aluminio tarda unos 200 años en romperse, mientras que una bolsa de plástico tarda entre 100 y 1.000 años en descomponerse. El uso continuado de estos productos debería así dar la alarma a cualquier persona preocupada por el medio ambiente y la salud humana. Pero también brinda oportunidades para que cualquier persona contribuya a la conservación al reducir el uso de estos productos y reutilizar/reciclar aquellos productos que encuentran su camino en la cadena de suministro.

Muchos contaminantes tardan muchos años en biodegradarse y, por lo tanto, continúan representando una amenaza para la vida silvestre y los humanos mucho después de ingresar al medio ambiente.

Contaminación del agua

La contaminación del agua, el vertimiento accidental o intencional de pesticidas; herbicidas; productos petrolíferos; fertilizantes; aguas residuales; desechos industriales; detergentes; y otros productos químicos y objetos extraños en ambientes acuáticos, es posiblemente la mayor preocupación de contaminación actual en África (Prüss-Ustün et al., 2016; Landrigan et al., 2016; Landrigan et al. al., 2018).

El vertimiento de productos que contienen metales pesados en ambientes acuáticos es particularmente preocupante porque los metales pesados son tóxicos incluso en pequeñas concentraciones, y es probable que se biomagnificen. Cuando los organismos acuáticos procesan agua contaminada, absorben o ingieren los metales pesados junto con otros nutrientes esenciales. Con cada paso adicional a lo largo de la cadena alimentaria, los organismos ingieren y acumulan concentraciones cada vez más altas de estos elementos tóxicos (ver Figura 7.1). De esta manera, incluso pequeñas cantidades de metales pesados pueden llegar a ser letales en varios niveles de la red alimentaria con el tiempo. La biomagnificación es especialmente una preocupación con los peces marinos depredadores de larga vida que la gente consume como alimento, como el pez espada (Xiphias gladius, LC), marlins, tiburones y algunos atunes y bajos marinos. Por ejemplo, el mercurio (emitido principalmente durante el uso de combustibles fósiles), el plomo y el arsénico se han bioacumulado tanto en los tiburones de Sudáfrica que muchas especies ahora se consideran inseguras para el consumo humano (McKinney et al., 2016; Bosch et al., 2016; Merly et al., 2019). Estudios recientes también encontraron niveles inseguros de mercurio en peces de agua dulce de regiones tan amplias como los Grandes Lagos de África Central (Campbell et al., 2008), el lago Awassa de Etiopía (Desta et al., 2006) y varios embalses en África Occidental (Quédraogo y Amyot, 2013).

Debido a la biomagnificación, muchos peces marinos depredadores de larga vida ahora se consideran inseguros para el consumo humano.

La contaminación por petróleo implica la liberación de productos derivados del petróleo al medio ambiente, que pueden originarse de buques dañados, plataformas de perforación fallidas, fugas de plataformas en alta mar u otros eventos inesperados. El aceite liberado hace que los mamíferos y las aves pierdan las capacidades aislantes de su pelaje y plumas, dejando a esos animales vulnerables a la hipotermia y ahogamiento. Otros animales acuáticos, incluyendo peces y mariscos, pueden ingerir productos derivados del petróleo, provocando que se enfermen y mueran. Debido a la forma en que se extrae y transporta el petróleo, los ecosistemas marinos están particularmente en riesgo. Además, debido a la enorme cantidad de petróleo que se involucra en la extracción y transporte de petróleo, un evento de contaminación por petróleo a menudo representa un grave desastre ecológico (Figura 7.3). África ha sido duramente golpeada por los derrames de petróleo en los últimos años, particularmente alrededor de países productores de petróleo como Angola y Nigeria, y a lo largo de las rutas marítimas que pasan por las costas de Namibia, Sudáfrica y Mozambique. Nigeria es quizás la mayor víctima de los derrames de petróleo; entre 1976 y 2001, se estima que hubo 6.817 derrames de petróleo alrededor del humedal más grande de África, el Delta del Níger (PNUD, 2006). Estos derrames de petróleo han destruido miles de hectáreas de manglares, humedales estuarinos y otros ecosistemas costeros, causando graves dificultades a las comunidades locales marginadas que dependían de esas áreas para la pesca y la agricultura de subsistencia (Fentiman y Zabbey, 2015).

Figura 7.3 (Arriba) Personal y voluntarios del centro de rescate de aves marinas SANCCOB están atendiendo a algunos de los 19,000 pingüinos africanos (Spheniscus demersus, EN) que fueron rescatados luego de que un portador de mineral de hierro afectado derramara 1,400 toneladas de petróleo frente a Sudáfrica en junio de 2000 (Wolfaardt et al., 2009). (Abajo) Voluntarios de SANCCOB liberando a un grupo de pingüinos africanos que fueron rescatados del derrame de petróleo. Fotografías de SANCCOB, CC BY 4.0.

La contaminación plástica se está convirtiendo rápidamente en una amenaza omnipresente para el medio ambiente de África, su vida silvestre y su gente. Para visualizar la magnitud del problema, considere que hay más de 1.6 billones de piezas de plástico, que pesan colectivamente más de 70,000 toneladas, actualmente flotando en los océanos Atlántico e Índico que rodean África (Eriksen et al., 2014). Si bien muchos de estos artículos de plástico fueron arrojados directamente al océano, muchos también tienen un origen terrestre. Por ejemplo, si alguien arroja una envoltura de plástico en una acera, es muy probable que la envoltura encuentre su camino hacia un arroyo cercano en algún momento, llevado por el viento o la escorrentía de lluvia. A partir de aquí, la envoltura flotará a lo largo de diversos arroyos y ríos hasta llegar al océano. Una revisión reciente encontró que el 88— 95% de los plásticos que flotaban en los océanos del mundo se originaron en solo 10 ríos, que incluyen el río Níger de África occidental y el río Nilo de África Oriental (Schmidt et al., 2017; Lebreton et al., 2017). En el proceso, miles de aves marinas, delfines, ballenas, tortugas, focas y peces mueren cada año por asfixia o inanición tras ingerir plásticos y otros trozos de basura que confundieron con alimentos (Wilcox et al., 2015). Esta contaminación plástica también impacta a los humanos: los investigadores encontraron recientemente microfibras (muchas de las cuales son plásticas) en más del 80% de las muestras de agua del grifo de Uganda (Kosuth et al., 2017), así como sal marina comercial de grado alimenticio originaria de Sudáfrica (Karami et al., 2017).

Hay más de 1.6 billones de piezas de plástico, que pesan colectivamente más de 70 mil toneladas, actualmente flotando en los océanos Atlántico e Índico que rodean a África.

Algunos de los mayores impactos de la contaminación plástica son causados no por restos visibles de plástico, sino por microplásticos, nombre colectivo para partículas de plástico menores de 1 mm (algunas son microscópicas). Los microplásticos pueden originarse de la descomposición de piezas más grandes de plástico y productos de poliestireno, o pueden fabricarse intencionalmente pequeños, como cuentas agregadas a cosméticos y otros productos de cuidado personal que se descargan por los desagües después de su uso. Debido a que los microplásticos son tan pequeños, pasan fácilmente a través de los filtros estándar utilizados en las plantas de tratamiento de aguas residuales. En consecuencia, los microplásticos generalmente terminan en el medio acuático, donde son consumidos involuntariamente por crustáceos (cangrejos, langostas y krill), moluscos (mejillones, ostras y almejas), equinodermos (estrellas de mar, erizos de mar, pepinos de mar) y peces crías. Este consumo puede bloquear o dañar los sistemas digestivo y respiratorio de la víctima, provocar una menor absorción de alimentos al crear una falsa sensación de saciedad, o incluso envenenar a los animales mediante la filtración de químicos sintéticos. Cada una de estas amenazas aumenta las tasas de mortalidad y disminuye las tasas reproductivas (Sussarellu et al., 2016). Al igual que con la biomagnificación que discutimos anteriormente, el consumo de microplásticos también afecta a otros consumidores (incluidos los humanos), porque los pequeños organismos que ingieren los microplásticos suelen ser alimento para otros animales, permitiendo que la contaminación plástica se mueva a través de toda una cadena alimentaria. Por ejemplo, un estudio reciente del lago Victoria encontró microplásticos incrustados en los tractos digestivos de perca y tilapia comprados en un mercado local y destinados al consumo humano (Biginagwa et al., 2016). Debido a que los microplásticos son muy difíciles de eliminar una vez en un ecosistema, el mejor método para su contención puede ser reducir el uso de plástico, prohibir productos que contengan microplásticos o desarrollar microplásticos que sean biodegradables dentro de un plazo razonable. Pero para que esto suceda, es necesario educar al público y a los legisladores (Galloway y Lewis, 2016) sobre los peligros que plantea esta amenaza para el medio ambiente y las economías locales.

La contaminación nutrimental, causada en parte por el uso excesivo de fertilizantes, puede conducir a la eutrofización, famosa por causar floraciones de algas, zonas muertas acuáticas y muertes de peces.

La contaminación nutrimental representa otra amenaza creciente para los ambientes acuáticos de África. Muchos lagos, arroyos y otros ambientes marinos y de agua dulce contienen naturalmente bajas concentraciones de nutrientes esenciales, como nitratos y fosfatos. Para sobrevivir, las especies que viven en estas aguas pobres en nutrientes deben entonces adaptarse a esta escasez natural de nutrientes. Sin embargo, las aguas residuales en bruto, los fertilizantes agrícolas, las operaciones concentradas de alimentación animal y los procesos industriales liberan grandes cantidades de nitratos y fosfatos adicionales al ambiente, los cuales son lavados en el medio acuático. Adiciones menores de nutrientes esenciales estimulan el crecimiento de las plantas, proporcionando más alimento para los organismos en niveles tróficos más altos. Sin embargo, a altas concentraciones, el sistema se somete a contaminación nutritiva.

Uno de los peores resultados de la contaminación nutrimental es la eutrofización. Durante la eutrofización, las algas superficiales crecen tan rápidamente (conocidas como floración de algas) que comienzan a bloquear la luz solar para que no llegue a los organismos acuáticos debajo de la superficie. Debido a que cada alga individual es de corta duración, su rápido crecimiento también agrega grandes cantidades de materia en descomposición al medio ambiente. En respuesta, los descomponedores que se alimentan de las algas muertas pueden llegar a ser tan abundantes que consumen la mayor parte del oxígeno disuelto del agua. Sin oxígeno y luz solar, la vida acuática de plantas y animales puede morir en grandes cantidades. Las zonas muertas resultantes son a veces visiblemente en forma de matanzas de peces, con un gran número de peces muertos flotando en la superficie del cuerpo de agua afectado. Los organismos que mueren durante este proceso generalmente también son tóxicos para los humanos debido a la acumulación de bacterias y otros desequilibrios. La eutrofización es un problema cada vez más común en África; por ejemplo, una revisión reciente encontró que 41— 76% de los lagos de Sudáfrica pueden ser eutróficos (Harding, 2015). La eutrofización ya ha impactado negativamente a los sectores turísticos y pesqueros de África (Nyenje et al., 2010), e incluso lideró un cierre temporal de los suministros de agua en el lado keniano del lago Victoria (Sitoki et al., 2012). Por lo tanto, prevenir la eutrofización adicional debería ser una alta prioridad, no solo evitará las floraciones de algas dañinas, sino que incluso puede desempeñar un papel importante en el control de plantas acuáticas invasivas como el jacinto de agua (Eichhornia crassipes) (Coetzee y Hill, 2012; Bownes et al., 2013).

La contaminación de las aguas subterráneas, la liberación de contaminantes en los acuíferos y otras fuentes de aguas subterráneas, también se está convirtiendo en un problema grave en África. Este tipo de contaminación generalmente se origina en rellenos sanitarios, sistemas de saneamiento in situ, sistemas de alcantarillado con fugas, lixiviados mineros, escurrimiento agrícola (fertilizantes, pesticidas, desechos animales, etc.) y otros tipos de vertido de desechos. Los contaminantes a veces pueden ser liberados directamente en los acuíferos; sin embargo, con mayor frecuencia los contaminantes y patógenos se filtran en el suelo, desde donde se filtra hacia las aguas subterráneas.

Debido a que el fracking plantea muchos riesgos graves, los gobiernos de todo el mundo han prohibido la práctica en sus tierras.

Una de las amenazas emergentes más importantes para las aguas subterráneas en África es la fracturación hidrológica o el fracking, en definitiva. Durante este proceso, los líquidos presurizados que contienen partículas suspendidas y agentes espesantes son lanzados a formaciones rocosas bajo tierra para abrirlas. Cuando se eliminan la presión y los líquidos, las partículas suspendidas mantienen abiertas las fracturas, lo que permite la extracción de gas natural y petróleo. Si bien el fracking fue inicialmente aclamado como un método para acceder a combustibles fósiles que antes eran inaccesibles, los científicos encontraron posteriormente que plantea una amplia variedad de riesgos ambientales y para la salud muy graves. Lo más importante es que los líquidos utilizados en el fracking contienen sustancias químicas tóxicas que plantean un alto riesgo de contaminación de las aguas subterráneas (Osborne et al., 2011), que a su vez conducen a abortos espontáneos y defectos congénitos (McKenzie et al., 2014), cáncer (McKenzie et al., 2012), así como enfermedades cutáneas y respiratorias (Rabinowitz et al. 2015). Además, el fracking aumenta las emisiones de gases de efecto invernadero (Howarth, 2014) e induce sismos que dañan la infraestructura (Ellsworth, 2013). Debido a estos innumerables riesgos graves, varios gobiernos nacionales en Europa y varios gobiernos locales en Estados Unidos, Reino Unido, Canadá y Australia han prohibido la práctica en sus tierras (https://keeptapwatersafe.org/global-bans-on-fracking). En contraste, y a pesar de la oposición de la sociedad civil, varios países de África (por ejemplo, Sudáfrica: Roelf, 2016; Botswana: Barbee, 2015) aprobaron recientemente esta práctica dañina.

Contaminación del aire

En el pasado, la gente y las industrias pensaban que la atmósfera era tan vasta que cualquier gas o partícula liberada al aire se dispersaría y diluiría hasta el punto de que no publicarían efectos nocivos. Pero como la calidad del aire ha disminuido con el tiempo, los científicos han documentado que la contaminación del aire puede causar daños irreparables a los ecosistemas y a la salud humana, muchas veces lejos de las fuentes originales. Un ejemplo llamativo proviene del lago Chad de África Occidental, que se redujo 95% entre 1963 y 1998 (Figura 7.4). Los expertos generalmente pensaron que la contracción fue causada por el uso insostenible del agua en la región, pero la evidencia reciente sugiere que la contaminación del aire de Europa que redujo las precipitaciones en la cuenca del lago también puede haber contribuido a este desastre ecológico (Hwang et al., 2013). El nivel de agua del Lago ha aumentado desde 2007, probablemente debido, en parte, a las regulaciones de aire limpio implementadas por la Unión Europea. A pesar de este giro positivo, la contaminación del aire sigue siendo un problema grave (Amegah y Agyei-Mensah, 2017) que amenaza a los humanos y la vida silvestre en toda África.

Figura 7.4 Los cambios en los patrones de lluvia atribuidos a la contaminación del aire pueden haber contribuido a que el lago Chad de África Occidental se reduzca en 95% entre 1963 y 1998. Se produjo un desastre ecológico, ya que los 68 millones de personas cuyos medios de vida estaban en riesgo pusieron tensiones adicionales sobre el medio ambiente mientras intentaban reemplazar los recursos naturales que el lago proporcionaba anteriormente. Imágenes por NASA/GSFC, https://svs.gsfc.nasa.gov/2065, CC BY 4.0.

Una forma importante de contaminación del aire son los hidrocarburos, que se liberan durante la quema de combustibles fósiles, particularmente durante el transporte, la generación de energía y otras actividades industriales (Karagulian et al., 2015). La contaminación de los compuestos hidrocarbonados en el aire a veces se puede detectar sin equipo científico, por los malos olores, la alta turbidez del aire y la irritación ocular y pulmonar que una persona puede experimentar en las grandes ciudades con aire altamente contaminado. Cuando se exponen a la luz solar, estos químicos pueden reaccionar con otros gases y partículas en la atmósfera para producir smog fotoquímico, que está compuesto por ozono y otros compuestos secundarios. En la atmósfera superior, el ozono filtra la radiación ultravioleta dañina, que beneficia a la mayoría de los seres vivos; pero a nivel del suelo, las altas concentraciones de ozono plantean varios peligros. Por ejemplo, daña los tejidos vegetales que los hacen quebradizos; los altos niveles de ozono superficial han encontrado causar daños en los cultivos en Botsuana y Sudáfrica (Zunckel et al., 2004). La exposición a hidrocarburos también plantea varias amenazas para los humanos: alteró el ADN de algunas personas, a menudo un precursor del cáncer, en Benin (Fanou et al., 2006), causó daño pulmonar en Costa de Marfil (Kouassi et al., 2010) y sometió a personas a compuestos cancerígenos en la RDC y Ghana (Tuakuila, 2013; Bortey-Sam et al., 2017). La falta de monitoreo del aire y estándares sobre gran parte del subsahariano (Petkova et al., 2013), y la falta de conciencia —la gente suele confundir el smog fotoquímico con la niebla natural y la niebla madrugada— deberían ser de gran preocupación tanto para los biólogos de la conservación como para la sociedad en general.

La contaminación del aire por hidrocarburos a menudo se manifiesta como smog fotoquímico. Colgando como una espesa nube sobre áreas industriales, la gente a veces la confunde con neblina natural y niebla matutina.

La quema de combustibles fósiles también libera óxidos de azufre (SO x) y óxidos de nitrógeno (NO x) a la atmósfera, donde se combinan con vapor de agua para producir ácidos nítrico y sulfúrico. Estos ácidos luego regresan al suelo como lluvia ácida, con pH dramáticamente bajo en relación con el agua de lluvia normal. Los vientos predominantes pueden transportar nubes de lluvia ácida a largas distancias, por lo que los efectos de la lluvia ácida pueden ocurrir a cientos de kilómetros de sus fuentes. Debido a que la lluvia ácida está estrechamente ligada al ciclo del agua, los organismos acuáticos y del suelo son particularmente vulnerables a los efectos negativos de la lluvia ácida. Las plantas expuestas a la lluvia ácida, ya sea directamente o después de absorber agua contaminada del suelo, a menudo quedan gravemente debilitadas o incluso muertas: incluso ha provocado extirpaciones de plantas en Zambia (PNUMA, 2006).

Otro importante contribuyente a la contaminación del aire es la quema de combustible doméstico (Karagulian et al., 2015). Durante estas actividades, se liberan al aire partículas contaminantes muy pequeñas. Debido a que estas partículas son tan pequeñas, son difíciles de filtrar del aire, y se pueden inhalar fácilmente. Una vez inhaladas, las partículas pueden pasar al torrente sanguíneo de la víctima, desde donde impactan negativamente en la salud cardiovascular, el neurodesarrollo y la función cognitiva (OMS, 2013). A pesar del impacto nocivo de estas partículas en el medio ambiente, su monitoreo es prácticamente inexistente en África, por lo que es muy difícil orientar las decisiones y legislaciones de política de calidad del aire. En contraste, las medidas que mitigan la contaminación por la quema de combustible doméstico pueden incluso ayudar a disminuir la tasa de pérdida de hábitat (Capítulo 5), ya que este tipo de contaminación se asocia con estufas ineficientes de leña, agricultura de tala y quema y la industria artesanal del carbón vegetal.

Contaminación del suelo

La contaminación del suelo ocurre cuando el suelo se encuentra con productos químicos extraños y otros contaminantes. Este tipo de contaminación suele asociarse con actividades industriales que extraen recursos de la tierra, escorrentías agrícolas, uso de pesticidas, derrames de petróleo, lluvia ácida, tratamiento inadecuado de aguas residuales y eliminación inadecuada de desechos. Las personas y la vida silvestre pueden enfermarse a través del contacto directo con suelos contaminados, o por la contaminación secundaria a través de aguas subterráneas contaminadas o comer alimentos cultivados en suelos contaminados. Por ejemplo, una revisión reciente reportó cómo la contaminación del suelo ha dejado plantas medicinales tóxicas para los humanos en países como Botsuana, Ghana y Mali, a veces con consecuencias fatales (Street, 2012).

La eliminación inadecuada de los desechos electrónicos (o desechos electrónicos en definitiva) es una forma particularmente grave de contaminación del suelo. Debido a que los productos electrónicos contienen contaminantes tóxicos de metales pesados que son caros de reciclar, los productos electrónicos desechados suelen terminar en vertederos (Figura 7.5). Aquí, la quema a cielo abierto de materiales electrónicos y otros desechos libera los compuestos tóxicos al suelo, así como al aire y al agua (Robinson, 2009), de donde también se acumula en el ambiente.

Figura 7.5 Casi todos los artículos electrónicos contienen piezas con productos químicos tóxicos que son caros de reciclar. En cambio, dichos componentes terminan en vertederos como este en Ghana, desde donde los compuestos tóxicos contaminan el aire, el agua y el suelo, planteando muchos riesgos humanos y ambientales. Fotografía de Agbogbloshie Makerspace Platform, https://www.flickr.com/photos/qampnet/14937188796, CC BY-SA 2.0.

Contaminación lumínica

La contaminación lumínica describe la adición de luz artificial excesiva, inoportuna o mal diseñada al mundo natural. Como consecuencia de un mundo cada vez más industrializado (Falchi et al., 2016), la contaminación lumínica ha aumentado dramáticamente en las últimas décadas a medida que más personas han logrado un mayor acceso a la electricidad (Figura 7.6). La alteración del comportamiento es quizás la consecuencia más conocida del aumento de la contaminación lumínica; considere todas las polillas y otros insectos nocturnos (y depredadores de insectos, como murciélagos y geckos) atraídos por las luces nocturnas artificiales. La contaminación lumínica también interfiere con las habilidades de navegación de las especies nocturnas, que a menudo utilizan las estrellas, la luna y la reflectancia de la luz de las superficies del agua para orientarse. Por ejemplo, el trabajo en Gabón ha demostrado cómo las luces artificiales desorientan a las crías de tortugas marinas que intentan llegar al mar (Bourgeois et al., 2009), mientras que otras han resaltado la importancia de la mortalidad de aves marinas inducida por la luz (Black, 2005). Estas y otras alteraciones del comportamiento, que incluyen la atracción y la repelencia de la luz artificial, pueden parecer que solo afectan a un pequeño número de personas alrededor de unas pocas luces en su hogar. Pero el impacto sistémico de miles de luces cada noche tiene impactos ecosistémicos de amplio alcance al considerar el impacto acumulativo del rendimiento reproductivo reducido (Firebaugh y Haynes, 2016), la alteración de la dinámica depredador-presa (Minnaar et al., 2015) y los servicios de polinización nocturna perturbados (Knop et al., 2017) sobre los miles de organismos impactados cada noche.

Figura 7.6 Compuesto nocturno de África y partes de Europa y Asia, tomado por el satélite Suomi PNP en 2012. Se pueden ver las luces de todas las ciudades importantes de África; las luces se concentran particularmente en Sudáfrica y el Golfo de Guinea en África Occidental. Imagen de NASA/GSFC, https://www.flickr.com/photos/gsfc/8246931247, CC BY 2.0.

La contaminación lumínica también altera los ciclos naturales día-noche con los que evolucionaron la mayoría de las especies. Estas alteraciones interfieren con los ritmos circadianos, los cuales afectan negativamente a la fisiología de los organismos vivos. Por ejemplo, un estudio mostró que la contaminación lumínica nocturna alteró los patrones naturales de sueño en las aves, dejando a los individuos afectados más susceptibles a las infecciones por malaria (Ouyang et al., 2017). Las interrupciones del ritmo circadiano por la contaminación lumínica (especialmente por la luz “azul” de alta frecuencia) también impactan a los humanos al aumentar el estrés, la fatiga y la ansiedad, y la susceptibilidad a la obesidad (Rybnikova et al., 2016) y al cáncer (Haim y Portnov, 2013). Es importante señalar que la contaminación lumínica no significa que el uso de la luz sea inherentemente malo; la luz tiene y seguirá desempeñando un papel importante en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, sí significa que necesitamos ser más reflexivos sobre las consecuencias de la contaminación lumínica y poner en marcha medidas para mitigar sus impactos en el mundo natural y nuestras propias vidas.

Contaminación acústica

Muchas personas encuentran una sensación de libertad cuando se encuentran en un entorno natural, con paz y tranquilidad facilitando una conexión muy necesaria con la naturaleza. Estas experiencias se ven cada vez más amenazadas por la contaminación acústica. Sin embargo, la contaminación acústica (también llamada contaminación acústica), causada por actividades humanas, como los sistemas industriales, militares y de transporte, afecta más que solo la atractiva tranquilidad de la naturaleza. También evita que los animales se escuchen entre sí, depredadores y presas, todo lo cual podría interferir con la alimentación, la reproducción, la navegación y los comportamientos de evitación de depredadores. Si bien los estudios africanos sobre el impacto de la contaminación acústica en la vida silvestre están casi ausentes (Shannon et al., 2015), un estudio que investigó el tema encontró que el ruido del tráfico aumentó el estado de alerta de las mongosas enanas (Helogale parvula, LC) pero también redujo la capacidad de respuesta a las llamadas de alarma (Kern y Radford, 2016). Tales respuestas podrían dejar a los individuos afectados menos en forma y más vulnerables a los depredadores.

La contaminación acústica evita que interfiera con la comunicación, la alimentación, la reproducción, la navegación y los comportamientos de evitación de depredadores; incluso puede contribuir a los varamientos masivos de las ballenas.

Uno pensaría que los organismos marinos que viven en los vastos océanos pueden salvarse de la contaminación acústica, pero este no es el caso (Koper y Plön, 2012; Kunc et al., 2017). El sonido lleva mucho más lejos en el agua salada que en el aire, por lo que los ruidos de las hélices de los barcos, el sonar militar, las actividades sísmicas y la construcción han aumentado significativamente el nivel de ruido ambiental que experimentan los organismos marinos. Este aumento del nivel de ruido ambiental no solo interrumpe la comunicación en animales marinos (por ejemplo, Cerchio et al., 2014), sino que incluso puede llevar a la muerte (algunos varamientos masivos de ballenas se han atribuido a la contaminación acústica: Morell et al., 2017; Williams et al., 2017). Al igual que con la contaminación lumínica, existe una necesidad general de ser más reflexivo sobre las consecuencias de la contaminación acústica en el mundo natural y de poner en marcha medidas (ver por ejemplo, Koper y Plön, 2012) para mitigar sus impactos.

Contaminación térmica

La contaminación térmica describe los cambios de temperatura localizados inducidos por el hombre en el mundo natural. Los ecosistemas acuáticos representan uno de los ecosistemas más vulnerables a la contaminación térmica. Por ejemplo, cuando el agua se libera de las grandes presas, proviene de los estratos medio e inferior más fríos del embalse, lo que lleva a un enfriamiento rápido de los ecosistemas acuáticos más abajo. Lo contrario es cierto en las centrales eléctricas que utilizan agua de río como refrigerante; las turbinas liberan su calor al agua circulante y luego el agua caliente se libera de nuevo al ambiente. Estas liberaciones abruptas de agua térmicamente discordante a menudo conducen a un choque térmico que puede ser letal para los peces y otros organismos acuáticos. Por ejemplo, estudios de Sudáfrica han demostrado que el choque térmico puede matar embriones y larvas de peces y ocasionar deformidades en los jóvenes del pez amarillo Clanwilliam (Barbus capensis, VU) (King et al., 1998).

El efecto isla de calor urbano representa una forma terrestre de contaminación térmica. Las áreas urbanas y otras áreas desarrolladas generalmente están cubiertas con grandes franjas de superficies artificiales (por ejemplo, carreteras asfálticas, superficies de pavimento y techos de edificios), que absorben la energía solar en lugar de reflejarla. Este calor absorbido, en combinación con las salidas de calor de las actividades industriales, hace que las áreas urbanas funcionen como “islas de calor” que son varios grados más cálidas (Figura 7.7) que las áreas rurales circundantes (Feyisa et al., 2014; Chakraborty y Lee, 2018). El efecto isla de calor urbano reduce la calidad de vida de las personas y la vida silvestre al reducir la comodidad y la disponibilidad de agua (debido al aumento de la evaporación). También aumenta el consumo de energía para compensar los aumentos de calor que, a su vez, contribuyen a la contaminación del aire y al cambio climático.

Figura 7.7 (Arriba) Las superficies artificiales como techos, carreteras y pavimentos no reflejan, sino que absorben la energía solar como calor, lo que hace que las áreas urbanizadas sean más cálidas que las áreas rurales circundantes, CC BY 4.0. (Abajo) Datos derivados de temperaturas diurnas medias de 16 años obtenidas por los satélites TERRA y AQUA muestran cómo el efecto isla de calor urbano aumenta las temperaturas diurnas de varias ciudades africanas (representadas como cuadrados). Observe cómo las áreas con altos niveles de deforestación (por ejemplo, África Occidental y Rift Albertine) también muestran los mayores aumentos de temperatura (2.5°C). Mapa de T.C. Chakrabotry, después de Chakrabotry y Lee, 2018, CC BY 4.0.