El cambio climático impacta en los contaminantes en el mar
Los oligoelementos tóxicos como el plomo, el mercurio, el arsénico y el cadmio se encuentran naturalmente en pequeñas cantidades en los mares costeros. Sin embargo, las actividades humanas, como la industria y la agricultura, contribuyen con ellos en cantidades significativamente mayores.
Un nuevo estudio ha examinado cómo el cambio climático ya afecta la distribución y acumulación de estos elementos y cómo podría impactarlos en el futuro.
Una de las conclusiones es que los fenómenos naturales relacionados con el clima están liberando más contaminantes que suponen un riesgo para la salud humana y animal. Sin embargo, todavía no se sabe lo suficiente sobre cómo se comportarán estos contaminantes en el futuro.
El océano se está calentando, volviéndose más ácido y perdiendo oxígeno: estos son efectos bien conocidos del cambio climático. Lo que se ha estudiado menos es cómo están afectando estos cambios a los contaminantes en los mares. El nuevo estudio ha investigado la interacción de los oligoelementos con el cambio climático.
Los fenómenos climáticos están liberando más contaminantes
"Queríamos entender cómo se ven afectados los oligoelementos por el cambio climático, un área en la que hasta ahora se ha investigado muy poco", explica la Dra. Rebecca Zitoun, química marina del Centro Helmholtz para la Investigación Oceánica GEOMAR de Kiel y coautora principal del estudio junto con su colega croata, el Dr. Saša Marcinek, del Instituto Ruđer Bošković de Zagreb. "Examinamos tanto fuentes naturales como inducidas por el hombre".
Metales como el plomo, el mercurio y el cadmio ingresan a los océanos no sólo a través de actividades humanas como la industria o la quema de combustibles fósiles. Las fuentes naturales también están cambiando debido al cambio climático: la subida del nivel del mar, el desbordamiento o el secado de los ríos, el derretimiento del hielo marino y de los glaciares: todos estos procesos movilizan y aumentan los flujos de contaminantes.
Imagen: Diagrama conceptual de las fuentes naturales y antropogénicas, los sumideros y las vías de transporte de contaminantes de oligoelementos en los ecosistemas costeros, que pueden interactuar con los impulsores del cambio climático (CC). Crédito: Communications Earth & Environment (2024). DOI: 10.1038/s43247-024-01679-y
El estudio resume las conclusiones de un grupo de trabajo del Grupo Conjunto de Expertos de las Naciones Unidas sobre los Aspectos Científicos de la Protección del Medio Marino (GESAMP) centrado en los contaminantes metálicos en el océano.
El grupo de trabajo fue iniciado por la Dra. Sylvia Sander, Profesora de Recursos Minerales Marinos en GEOMAR y ex jefa de los Laboratorios de Estudios Ambientales Marinos del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) en Mónaco. Christoph Völker, del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI), también colabora desde Alemania.
"Nuestro grupo de trabajo se ha centrado en los efectos del cambio climático y de los gases de efecto invernadero sobre los contaminantes del océano", explica el Dr. Sander. Un ejemplo de estos impactos es el aumento de los niveles de mercurio en las aguas del Ártico: el derretimiento de los glaciares, el descongelamiento del permafrost y la erosión costera están liberando más mercurio de fuentes naturales.
Esto supone una amenaza particular para las comunidades que dependen de la pesca tradicional, ya que el mercurio se acumula en la cadena alimentaria y puede acabar en nuestros platos a través del consumo de pescado contaminado.
Fuentes humanas de metales tóxicos
"Las actividades humanas han incrementado el flujo global de metales tóxicos como el plomo diez veces y el mercurio entre tres y siete veces, en comparación con los niveles preindustriales", afirma el profesor Sander. "Elementos tóxicos como la plata son cada vez más detectables en las aguas costeras, provenientes de la combustión de carbón y del creciente uso de nanopartículas de plata en productos antibacterianos".
Además, el transporte marítimo y el uso de plásticos contribuyen a la propagación de metales pesados. Los plásticos pueden fijar metales como el cobre, el zinc y el plomo del agua. Estos contaminantes fijados también pueden entrar en la cadena alimentaria.
En el futuro, la contribución humana a los metales pesados podría aumentar aún más debido a la creciente explotación de los océanos.
Imagen: El derretimiento de los glaciares, el deshielo del permafrost y la erosión costera están liberando más mercurio de fuentes naturales. Esto supone una amenaza particular para las comunidades que dependen de la pesca tradicional, ya que el mercurio se acumula en la cadena alimentaria y puede acabar en nuestros platos a través del consumo de pescado contaminado. Foto: Adobe Stock
Los oligoelementos presentes en el agua de mar son sensibles al cambio climático
Los cambios climáticos, como el aumento de la temperatura del mar, la acidificación de los océanos y el agotamiento del oxígeno, afectan a los oligoelementos de diversas maneras.
Las temperaturas más altas del agua aumentan la biodisponibilidad y la absorción de oligoelementos como el mercurio por parte de los organismos marinos. Esto sucede porque las temperaturas más altas estimulan el metabolismo, reducen la solubilidad del oxígeno y aumentan la ventilación de las branquias, lo que lleva a que más metales ingresen a los organismos y se acumulen en sus cuerpos.
A medida que el océano absorbe la mayor parte del dióxido de carbono (CO2) liberado por los seres humanos, se vuelve más ácido (el nivel de pH disminuye). Esto aumenta la solubilidad y la biodisponibilidad de metales como el cobre, el zinc o el hierro. El efecto es especialmente pronunciado con el cobre, que en concentraciones elevadas es muy tóxico para muchos organismos marinos.
Además, la creciente disminución del oxígeno, especialmente en las zonas costeras y en los fondos marinos, aumenta los efectos tóxicos de los oligoelementos. Esto genera estrés en los organismos que viven directamente en el fondo marino o sobre él, como los mejillones, los cangrejos y otros crustáceos.
Doble carga: contaminantes y cambio climático
Las actividades humanas influyen en la cantidad de contaminantes en las regiones costeras de dos maneras: directamente a través de la liberación de contaminantes al medio ambiente, e indirectamente a través de los impactos del cambio climático inducido por el hombre sobre fuentes naturales.
Sin embargo, el estudio también revela que aún no hay suficientes datos sobre cómo influye el cambio climático en los contaminantes del océano. El grupo de trabajo pide que se intensifiquen las investigaciones sobre contaminantes nuevos y poco estudiados. Además, se deberían desarrollar mejores modelos y ajustar la legislación para mejorar el control sobre el impacto de los contaminantes en los mares.
El Dr. Zitoun afirma: "Para comprender mejor los impactos sobre los ecosistemas y la salud humana, necesitamos cerrar las brechas de conocimiento sobre las interacciones entre los contaminantes y el cambio climático y desarrollar métodos estandarizados que proporcionen datos comparables a nivel global".
Este es un paso crucial hacia el fortalecimiento de la protección marina y el desarrollo de soluciones sostenibles para las zonas costeras vulnerables.
Los resultados se han publicado en Communications Earth & Environment: Impacts of Climate Change on the Transport, Fate, and Biogeochemistry of Contaminants in Coastal Marine Ecosystems