Efectos ambientales de la contaminación por plásticos y microplásticos

 Información preparada por la alumna   Alice Luise Irmgard Craemer de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica

 

Solamente usamos el plástico desde hace alrededor de 100 años (Gorman, 1993)  pero ya tiene efectos perjudiciales en la tierra. En los últimos 30 anos, ha habido un boom de uso de plástico en todas las partes de la vida cotidiana porque el plástico es barato, ligero, firme y sostenible (Derraik, 2002). Por eso también es un peligro para el medio ambiente porque en el océano puede recorrer un trayecto muy largo y se distribuye muy bien (Derraik, 2002). Cuando está en el sedimento puede permanecer muchos siglos (Derraik, 2002). Hoy, el plástico constituye el 60-80 % del depósito marino total (Gregory y Ryan, 1997).

El plástico de tamaño grande puede ser un problema para animales en el océano porque pueden enredarse en él o porque lo comen (Derraik, 2002). El microplástico también puede ser un problema cuando los animales lo comen. Se ha encontrado que el microplástico es transferido en la cadena alimentaria (Farrell et al. 2013). Hay por lo menos 267 especies de animales que están afectados por el plástico en el océano (Laist, 1997). Los animales que comen plancton están en más peligro porque identifican el plástico más frecuentemente como comida y por eso comen más plástico que p.ej. un animal que come peces (Azzarello y Van Vleet, 1987). Cuando el plástico está en el estómago de aves o tortugas el espacio para la comida verdadera es más pequeño y por eso el estado físico del animal se deteriora (Spear et al., 1995). También la ingestión de plástico puede causar la inhibición de la secreción de enzimas gástricas, la congestión del aparato digestivo, bajas concentraciones de niveles de esteroides, la ovulación retrasada y el fracaso de reproducción (Azzarello y Van Vleet, 1987). El daño varía entre las especies. Por ejemplo, los procelariformes están en más peligro porque no pueden regurgitar los plásticos que han comido (Azzarello y Van Vleet, 1987).

Cuando el plástico forma parte del depósito en el fondo marino puede inhibir el intercambio de gases entre el agua del océano y el agua en los intersticios. Eso puede resultar en anoxia en el bentos que puede cambiar el funcionamiento del ecosistema (Goldberg, 1994).

Las sustancias que están en el plástico también representan un problema cuando los animales comen el plástico (Derraik, 2002). Los animales pueden absorber sustancias químicas del plástico que han comido, p.ej. bifenilos policlorados (Ryan et al., 1988). Los efectos pueden ser fracasos de reproducción, cambio de niveles de hormonas y la subida del riesgo de enfermedades hasta la muerte (Ryan et al., 1988).

El bisfenol A que también es una sustancia incluida en el plástico funciona como hormona y puede cambiar el sexo de algunas especies de pez o si no cambia el sexo disminuye el porcentaje de reproducción exitosa por los cambios que ha sufrido el cuerpo de los animales. Por ejemplo en un experimento con ratones que comieron bisfenol A a 20 ng/g había una disminución de producción de esperma en los individuos machos de 20 % en comparación con el control (Vom Saal et al., 1998).

En resumen es posible decir que el plástico es un peligro grande para animales, sobre todo de ecosistemas acuáticos, por su ubicuidad y sus sustancias químicas.

Fuentes

  1. M. Gorman: Environmental Hazards––Marine Pollution, ABC-CLIO Inc, Santa Barbara (1993)
  2. J J. Derraik: The pollution of the marine environment by plastic debris: a review, Ecology and Health Research Centre, Department of Public Health,Wellington School of Medicine and Health Sciences, University of Otago, P.O. Box 7343, Wellington, New Zealand
  3. M.R. Gregory, P.G. Ryan: Pelagic plastics and other seaborne persistent synthetic debris: a review of Southern Hemisphere perspectives, J.M. Coe, D.B. Rogers (Eds.), Marine Debris––Sources, Impacts and Solutions, Springer-Verlag, New York (1997), pp. 49–66
  4. D.W. Laist: Impacts of marine debris: entanglement of marine life in marine debris including a comprehensive list of species with entanglement and ingestion records, J.M. Coe, D.B. Rogers (Eds.), Marine Debris––Sources, Impacts and Solutions, Springer-Verlag, New York (1997), pp. 99–139
  5. E.D. Goldberg: Diamonds and plastics are forever?, Marine Pollution Bulletin, 28 (1994), p. 466
  6. M.Y. Azzarello, E.S. Van-Vleet: Marine birds and plastic pollution, Marine Ecology Progress Series, 37 (1987), pp. 295–303
  7. L.B. Spear, D.G. Ainley, C.A. Ribic: Incidence of plastic in seabirds from the Tropical Pacific, 1984–91: relation with distribution of species, sex, age, season, year and body weight, Marine Environmental Research, 40 (1995), pp. 123–146
  8. P.G. Ryan, A.D. Connell, B.D. Gardner: Plastic ingestion and PCBs in seabirds: is there a relationship?, Marine Pollution Bulletin, 19 (1988), pp. 174–176
  9. F. S. Vom Saal, P. S. Cooke, D. L. Buchanan, P. Palanza, K. A. Thayer, S. C. Nagel, S. Parmigiani, W. V. Welshons: A Physiologically Based Approach To the Study of Bisphenol a and Other Estrogenic Chemicals On the Size of Reproductive Organs, Daily Sperm Production, and Behavior, Toxicol. Ind. Health, January 1998, vol. 14, no. 1-2, pp. 239-260
  10. P. Farrell, K. Nelson: Trophic level transfer of microplastic: Mytilus edulis (L.) toCarcinus maenas (L.), Institute of Marine Sciences, University of Portsmouth, Environmental Pollution, June 2013, vol. 177, pp. 1-3
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Efectos de la contaminación por ruido

 Información preparada por la alumna  ANGELICA GALLEGO NARBÓN de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica

La contaminación acústica consiste en todos los ruidos no deseados que se dan en las comunidades, siendo una amenaza para la salud y el bienestar, estando cada vez está más presente debido al aumento de las poblaciones (Goines & Hagler, 2007). Se ha convertido en un problema en los ambientes urbanos afectando a la salud, el bienestar y la productividad (Maisonneuve et al., 2009), sin embargo diversos trabajos han encontrado efectos negativos de la contaminación acústica en otros grupos de animales y a distintos niveles.

Los problemas más evidentes generados por la exposición a ruidos son los problemas auditivos. En  peces los ruidos extremos pueden llegar a dañar la vejiga natatoria, lo cual es devastador ya que este órgano no se emplea solo en la recepción de sonidos sino también para flotabilidad. Tanto en animales terrestres como acuáticos se han encontrado daños auditivos temporales o permanentes  por ruidos severos de corta duración o exposición crónica a ruido ambiental. El tiempo de recuperación en los casos en los que sea posible dependerá de la intensidad y duración del ruido, así como de la sensitividad auditiva de la especie (Kight & Swaddle, 2011).

Se ha observado que la contaminación acústica también supone un aumento de los niveles de cortisol (humanos, perros, caballitos de par y carpines dorados), corticosterona (pollos y ratones), noradrenalina (humanos, ballenas y ratas) (Wysocki et al., 2006; Kight & Swaddle, 2011). Se conoce que la estimulación B-adrenérgica aumenta los niveles de secreción de glucagón y por tanto los niveles de glucosa en sangre. En estudios sobre la trucha arcoiris por tanto se han encontrado niveles de glucosa más elevados cuando mayor era la intensidad del ruido al que estaban expuestas (Kight & Swaddle, 2011).  También se ha descubierto que la exposición a ruido puede provocar daño físico a estructuras dentro del eje hipotalámico hipofisario adrenal (HHA) y conllevar cambios a corto y largo plazo en el mantenimiento de la homeostasis, así como dañar las mitocondrias del córtex adrenal, lo que se ha observado en ratas (Kight & Swaddle, 2011).

La actividad del estrés sonoro sobre el eje HHA puede llevar a efectos en cadena en el sistema inmune. En ratones se ha observado que la exposición repetida de hembras embarazadas a 85-95dB dio como resultado que sus crías tenían un timo de tamaño inferior a lo normal y menos niveles de inmunoglobulina G, mostrando alteraciones de la respuesta inmune. En ratas expuestas a ruidos de 85dB por 3 semanas, se observó una disminución de las asesinas naturales del bazo después de 24h pero después de las tres semanas habían aumentado (Kight &Swaddle, 2011).

En cuanto a la reproducción y el desarrollo, en humanos se ha observado que un exceso de ruido ambiental puede llevar a un nacimiento prematuro, y en ratas a una asimetría fluctuante elevada en las crías. Estas anomalías en el desarrollo parecen deberse interrupciones en el sistema de regulación de calcio(Kight & Swaddle, 2011). En peces se ha observado una mayor mortalidad de los huevos de peces en ambientes con mayor ruido ambiental (Kight & Swaddle, 2011). Parece que los daños producidos por el ruido son en todos los casos superiores en hembras, lo que probablemente radica en las diferencias en tamaño, expresión hormonal y su mayor inversión en reproducción. Los machos también sufren respuestas específicas al estrés, por ejemplo se observaron niveles de testosterona inferiores a lo normal en ratones expuestos a 100 dB (Kight & Swaddle, 2011).

En relación a la salud cardiovascular en humanos la exposición continuada a ruidos se relaciona con aumentos de la presión arterial, sin embargo en varias especies de ungulados y pájaros se ha observado una habituación a corto plazo (Stansfeld & Matheson (2003); Kight & Swaddle, 2011). En ratas se han observado daños en los ventrículos tras la exposición prolongada a ruidos, así como un aumento de fibras noradrenérgicas en la aorta y los ventrículos y una disminución de receptores de benzodiazepina periféricos, implicados en las respuestas de estrés (Kight & Swaddle, 2011).

Otro aspecto importante y que se ha estudiado poco son los  posibles efectos de la contaminación acústica a nivel genético.  Estos daños se deberían a que la actividad neuronal requerida para procesar los ruidos ambientales conduce a un aumento en el número de radicales libres, lo que puede causar mutaciones carcinógenas. (Kight & Swaddle, 2011).

En aves el ruido puede interrumpir la comunicación sonora, interferir con la detección de las señales de peligro y elevar los niveles de estrés (Francis et al., 2009). En el mismo trabajo se observó que reduce la riqueza de especies nidificantes y  facilita indirectamente el éxito reproductor de los individuos que anidan en áreas ruidosas como resultado de la interrupción de las interacciones depredador-presa.

En estudios sobre gorrión melódico (Melospiza melodia) se ha encontrado un ajuste de las vocalizaciones para evitar el enmascaramiento por los ruidos urbanos. Esto puede suponer un problema para la especie, ya que el aumento de frecuencia de los sonidos emitidos puede conllevar un mayor gasto energético, pueden darse problemas en el reconocimiento de la señal por parte de individuos de la misma especie y podría afectar a la elección de macho por parte de las hembras y la competición entre machos (Patricelli & Blickley, 2006). Por otro lado en la especie Taeniopygia guttata (diamante mandarín) se ha observado que la preferencia de la hembra por el macho que ha elegido como pareja disminuye, lo que puede ser resultado del enmascaramiento o distorsión de la llamada de los machos o puede estar asociado a que las hembras no son capaces de reconocer a su pareja (Swaddle & Page, 2007). En la rana Hyla arborea también se han observado problemas de comunicación asociados a la contaminación acústica (Lengagne, 2008).

Estos descubrimientos sugieren que en relación a la contaminación ambiental la comunicación entre individuos conspecíficos puede afectar negativamente a la persistencia de la población en algunos casos, suponiendo un problema de conservación (Laiolo, 2010). En conjunto, los cambios comportamentales, los problemas fisiológicos y el excesivo gasto energético encontrados en zonas con contaminación acústica pueden suponer una disminución de la eficacia biológica y un problema para la conservación que tradicionalmente se ha simplificado demasiado en la literatura científica y al que merece la pena prestar atención en el futuro (Francis & Barber, 2013).

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– Francis, C.D.; Barber, J.R. (2013). A framework for understanding noise impacts on wildlife: an urgent conservation priority. Frontiers in the ecology and the environment  11: 305-313.

– Francis, C. D. ; Ortega, C. P.; Cruz, A. (2009). Noise pollution changes avian community and species interactions. Current Biology 19: 1415-1419.

– Goines, L; Hagler, L. (2007). Noise Pollution: A Modern Plague.  Southern Medical Journal 100: 287-294.

– Kight, C.R.; Swaddle, J.P. (2011). How and why environmental noise impacts animals: an integrative, mechanistic review. Ecology Letters 14: 1052-1061

– Laiolo, P. (2010). The emerging significance of bioacoustics in animal species conservation. Biological Conservation 143: 1635-1645

– Lengagne, T. (2008). Traffic noise affects communication behaviour in a breeding anuran, Hyla arborea. Biological Conservation 141: 2023-2031.

– Maissoneuve, N.; Stevens, M.; Niessen, M.E.; Steels, L. (2009). NoiseTube: Measuring and mapping noise pollution with mobile phones. Environmental Science and Engineering: 215–228.

– Patricelli, G.L.; Blickley, J.L. (2006). Avian communication in urban noise: causes and consequences of vocal adjustment. The American Ornithologists´ Union 123: 639-649.

-Stansfeld, S.A.; Matheson, M. P. (2003). Noise pollution: non-auditory effects on health. British Medical Bulletin 68: 243-257

– Swaddle, J.; Page, L. C. (2007).High levels of environmental noise erode pair preferences in zebra finches: implications for noise pollution. Animal Behaviour 74: 363-368

-Wysocki, L.E.; Dittami, J.P.; Ladich, F. (2006). Ship noise and cortisol secretion in European freshwater fishes. Biological Conservation 208: 501-508.