Efectos de la contaminación por aluminio

 Información preparada por la alumna SANDRA FREIRE RALLO de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica
 

El aluminio (Al) es un elemento muy común en la naturaleza, siendo el tercero más abundante en la corteza terrestre. Es un metal con alta solubilidad en ambientes ácidos (Barabasz et al., 2002). Históricamente se ha considerado inocuo para el ser humano porque se expulsa rápidamente a través de la orina, pero estudios ecotoxicológicos realizados en los últimos años han puesto de manifiesto que puede causar daños en humanos, animales y plantas (Barabasz et al., 2002). Aunque es un contaminante que afecta a multitud de organismos, en este caso se tratará en concreto su efecto sobre plantas.

Se ha demostrado que el aluminio tiene efectos beneficiosos para las plantas mediante la estimulación de la absorción a través del sistema radicular, aumentando la captación de fósforo, previniendo los efectos tóxicos del cobre y manganeso y protegiéndolas de hongos patógenos (Barabasz et al., 2002). Además, también aumenta la resistencia de las plantas a condiciones ambientales desfavorables, como la sequía, altas y bajas temperaturas o alta salinidad del suelo (Barabasz et al., 2002). Sin embargo, los efectos de este elemento sobre la vegetación son principalmente negativos.

La lluvia ácida y el incremento de la acidificación del ambiente provocan que el pH del agua y del suelo cambie, promoviendo una movilización de los iones tóxicos de aluminio (Barabasz et al., 2002). Estas formas dañinas del metal provocan envenenamiento en plantas, desecación de bosques o reducción en la producción de cultivos (Barabasz et al., 2002). Además, se han encontrado cantidades de aluminio superiores a las que marcan las normativas vigentes, en plantas que sirven como alimento para animales y humanos (Barabasz et al., 2002).

En agricultura, la contaminación por aluminio es un problema conocido desde principios del siglo XX (Flaten et al., 1996). El catión Al3+ es el más problemático (Barceló & Poschenrieder, 2002), pues se solubiliza en agua incrementando la fracción de este metal en suelo, provocando acidificación del mismo, toxicidad en plantas y por lo tanto, un descenso de la producción agrícola (Barabasz et al., 2002).

Los efectos que el aluminio provoca en plantas se centran principalmente en las raíces: cambios en su morfología, disminución del crecimiento, callosidades, reducción de raíces secundarias y finalmente, la muerte (Barabasz et al., 2002; Barceló & Poschenrieder, 2002). Éste metal también provoca daños en las simbiosis que las raíces establecen con Rhizobium y Bradirhizobium (Barabasz et al., 2002).

Debido al fuerte efecto que el aluminio tiene sobre las plantas, éstas han desarrollado mecanismos de tolerancia y resistencia (Barceló & Poschenrieder, 2002). La resistencia que ofrecen contra este metal tiene dos tipos de funcionamiento: uno extracelular que bloquea la entrada de aluminio en las células, y otro intracelular que consiste en su inmovilización dentro de las propias células (Kochian, 1995).

Se puede concluir que el aluminio supone un contaminante que provoca importantes daños en plantas. Afecta principalmente a las raíces provocando patologías que terminan por mermar las capacidades de crecimiento y nutrición del organismo, deviniendo en la muerte, por lo tanto, podría acabar produciendo extinciones locales de plantas especialmente sensibles a él o que no hayan desarrollado todavía mecanismos de defensa o tolerancia frente a dicho metal. Este tipo de contaminación supone un problema a nivel global y de difícil solución, pues los mecanismos que desencadenan la presencia de Al3+ en suelos y aguas son naturales (por la propia naturaleza de la roca) y antrópicos.

 

Barabasz, W., Albinska, D., Jaskowska, M., & Lipiec, J. (2002). Ecotoxicology of aluminium. Polish journal of environmental studies, 11(3), 199-204.

Barcelo, J., & Poschenrieder, C. (2002). Fast root growth responses, root exudates, and internal detoxification as clues to the mechanisms of aluminium toxicity and resistance: a review. Environmental and Experimental Botany, 48(1), 75-92.

Kochian, L. V. (1995). Cellular mechanisms of aluminum toxicity and resistance in plants. Annual review of plant biology, 46(1), 237-260.

Flaten, T. P., Alfrey, A. C., Birchall, J. D., Savory, J., & Yokel, R. A. (1996). Status and future concerns of clinical and environmental aluminum toxicology. Journal of Toxicology and Environmental Health Part A, 48(6), 527-542.

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Efectos de la contaminación por mercurio

 Información preparada por el alumno Pablo Maure Echalecu de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica
 

El mercurio, elemento químico de número atómico 80 y símbolo Hg, es un metal líquido a temperatura ambiente, plateado, brillante y denso, que se encuentra en la naturaleza y se usa principalmente en termómetros y barómetros, y también en aleaciones llamadas amalgamas.

Es altamente toxico, y peligroso ya que puede ser inhalado, absorbido a través de la piel y de las mucosas e ingerido. El efecto que produce puede ser a escala molecular, celular, de tejidos, órganos, sistemas, organismos, poblaciones, comunidades y ecosistemas.

Las formas más tóxicas de mercurio son sus compuestos orgánicos como el dimetilmercurio y el metilmercurio. Compuestos inorgánicos son también altamente tóxicos por ingestión o inhalación (cinabrio).

Uno de los principales problemas del mercurio es la biomagnificación, las plantas son la puerta de entrada de este contaminante a la cadena trófica ya que algunas pueden tolerar su presencia y acumularlo en su estructura. De ahí pasa a los animales y finalmente al ser humano. Estudios han demostrado que los niveles de mercurio son mayores cuanto más alto se está en la cadena trófica.

Efectos fisiológicos:

– Las plantas pueden sufrir elevadas tasas de mortandad o disminución del crecimiento, en función de las concentraciones de mercurio. En las plantas, los efectos comienzan en la raíz y afectan sucesivamente al resto del individuo. En las hojas se producen graves daños en cloroplastos y mitocondrias, también disminuye la cantidad de clorofila e incrementa la permeabilidad de los tejidos los que altera los procesos de fotosíntesis y respiración.

– En animales afecta al sistema nervioso central y a la reproducción.

En seres humanos:

– Daños permanentes en el cerebro. Produce irritabilidad, timidez, temblores, cambios en los problemas de visión o audición y en la memoria.

– Daños en los riñones, pulmones, vómitos, diarrea, erupciones en la piel, irritación ocular, aumento de la presión arterial o del ritmo cardiaco, daños en el ADN, cromosomas, daño en el esperma y problemas en la reproducción, incluyendo abortos.

– Daños en el feto en desarrollo. Puede producir daño cerebral, retraso mental, falta de coordinación, ceguera, convulsiones, incapacidad para hablar, problemas en sus sistemas nervioso y digestivo, daños renales, malformaciones.

El mercurio es un gran problema para la biodiversidad, ya que al ser biocumulable no desaparece de la cadena trófica. Además afecta a todos los seres vivos (plantas, animales y el ser humano), produciendo efectos adversos en todos ellos.

GÖTHBERG, A., GREGER, M., HOLM, K. and BENGTSSON, B. E. (2004). Influence of nutrient levels on uptake and effects of mercury, cadmium, and lead in water spinach. J. Environ. Qual. 33: 1247-1255.

JANA, S. (1988). Accumulation of Hg and Cr by three aquatic species and subsequent changes in several physiological and biochemical plant parameters. Water, Air, & Soil Pollution. 38 (1 y 2): 105-109.

POSADA, M.I. (2006) Efectos del mercurio sobre algunas plantas acuáticas tropicales. Revista EIA, ISSN 1794-1237 Número 6, p. 57-67

RAMOS, C. X., ESTÉVEZ, S. L. y GIRALDO, E. (2000). Nivel de la contaminación por metilmercurio en la región de La Mojana. Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental. Centro de Investigaciones en Ingeniería Ambiental (CIIA). Universidad de los Andes. Bogotá. Colombia.

Resumen de la Evaluación Mundial del Mercurio, informe científico elaborado en 2002 por un amplio grupo internacional de científicos del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA).

Bioindicadores: Manglares

 Información preparada por el alumno Rubén de la Torre Cerro de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica.

 

Una disminución de la producción de hojarasca, medida en gramos por metro cuadrado y día, así como un aumento en el porcentaje de cobertura nos indican que estos manglares se encuentran en zonas que están sufriendo eutrofización. Además la composición de especies también varía según el grado de eutrofización, por ejemplo, en zonas menos eutrofizadas tiende a haber formaciones monoespecíficas de Rhizophora, mientras que en zonas con fuerte eutrofización esta especie suele aparecer en formaciones mixtas junto con Laguncularia racemosa.

Por otro lado, se ha demostrado que la presencia de mutaciones, especialmente relacionadas con la clorofila (bajos niveles e incluso árboles albinos) son un claro indicador de contaminación por mercurio en los sedimentos.

Además, las comunidades sésiles que habitan en los manglares también pueden ser empleadas como bioindicadores. En el caso de los briozoos, suelen ser bioindicadores frente a una mala circulación del agua, concentración de sólidos en suspensión, fluctuaciones en salinidad o temperatura u oxígeno disuelto. Las fluctuaciones en salinidad son el factor que presenta unos ejemplos más claros en estos organismos, el género Bowerbankia sólo está presente en zonas donde las fluctuaciones son muy grandes, lo cual indica la presencia de vertidos de agua dulce. En el caso de los ostrácodos, parecen ser eficientes indicadores de la presencia de hidrocarburos en el agua.