En una de las escenas más conocidas de Los Simpsons (concretamente hablo del inicio del episodio 276 de la temporada 13 titulado “Discusión familiar”), los habitantes de Springfield huyen despavoridos tratando de evitar una lluvia cáustica que les corroe la ropa y quema su piel. Uno de los personajes que sale peor parados es Willie, el encargado de mantenimiento, quien acaba semidesnudo y estremeciéndose de dolor en el suelo a causa de la terrible lluvia. Al mismo tiempo, el pobre Homer Simpson se queda sin poder ver la televisión cuando la lluvia ácida desintegra literalmente la antena.
La serie estaba haciéndose eco de un gravísimo desastre medioambiental, un fenómeno con la capacidad de dañar gravemente los ecosistemas, a los seres vivos y a nuestros inmuebles: la lluvia ácida. ¿Qué es? ¿Cómo se forma? ¿Cuáles son sus efectos? ¿Quieres saberlo todo sobre la lluvia ácida? ¡Pues vamos allá!
¿Qué es la lluvia ácida?
Este término, que es el que más se emplea a nivel popular, fue acuñado por Robert Angus Smith en 1872 para describir las precipitaciones ácidas que caían cerca de la ciudad industrial de Manchester. Este químico británico fue de los primeros en llamar la atención sobre los peligros para el medio ambiente de la lluvia ácida.
Otro término más técnico y que puede encontrarse en publicaciones más especializadas es el de “deposición ácida”. Este término sería más correcto, ya que no solo existe la lluvia ácida, sino también la nieve ácida, el granizo ácido, la niebla ácida o el polvo ácido. Es decir, que el concepto de deposición ácida realmente engloba cualquier tipo de precipitación atmosférica que contenga elevadas concentraciones de componentes ácidos, principalmente ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido nítrico (HNO3).
¿Cómo se distingue la lluvia ácida de la lluvia normal?
La mejor manera de saber si la lluvia es ácida o normal es midiendo su potencial de hidrógeno o pH, es decir, la concentración de iones H+. Recordemos que la escala del pH puede oscilar entre 0, que sería una sustancia extremadamente ácida, y 14, que sería una sustancia muy básica o alcalina. En cambio, si una sustancia tiene un valor alrededor de 7, como el agua pura, significa que es neutra.
La lluvia normal suele tener un pH ligeramente ácido, de entre 5 – 5.5. Esto se debe entre otras cosas a que el CO2 atmosférico reacciona con el agua formando ácido carbónico (H2CO3), lo que reduce el pH de la lluvia. En cambio, el pH de la lluvia ácida es significativamente más bajo, normalmente de 4.2-4.4.
¿Cómo se genera la lluvia ácida?
Para que se produzca una deposición ácida, es necesaria la presencia en la atmósfera de una serie de ingredientes, concretamente aquellos que sirven de base para la formación de H2SO4 y HNO3. Esos ingredientes son el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx).
Nuestro planeta lleva produciendo de manera natural esas moléculas desde siempre. Los volcanes, por ejemplo, son auténticas máquinas de generación de SO2 y de NOx. Los océanos y la descomposición biológica también producen millones de toneladas de NOx. Es decir, la deposición ácida es un fenómeno natural. No obstante, y como ha ocurrido con muchos otros fenómenos naturales, como el cambio climático o los incendios forestales, su frecuencia e intensidad han sufrido un alarmante incremento a causa de las actividades humanas.
A través de la quema de combustibles fósiles (por ejemplo, el carbón es especialmente rico en azufre) en la industria y el transporte, el ser humano emite cantidades ingentes de SO2 y NOx, superando en ocasiones a las fuentes naturales. Así, se estima que un cuarto de todo el NOx que alcanza la atmósfera procede de la combustión de combustibles fósiles. A escala global, las emisiones humanas de SO2 son similares en magnitud a las emisiones naturales. Sin embargo, a escala regional, las emisiones antropogénicas pueden superar sustancialmente a las naturales, como ocurre en el este de Norteamérica o en el norte de Europa, donde el 90% de las emisiones son de origen humano.
Una vez en la atmósfera y con la ayuda de la luz solar, estos gases (SO2 y NOx) reaccionan con el oxígeno y el agua, formando los ácidos previamente mencionados. Cuando la temperatura desciende lo suficiente, el vapor de agua se condensa y se mezcla con los ácidos, formándose así la lluvia ácida.
¿Dónde ocurre con más frecuencia?
Teniendo en cuenta lo anterior, cabe deducir que los lugares que más sufren este fenómeno son los que poseen un mayor grado de industrialización. De hecho, Europa, China y la región oriental de Norteamérica tienen el dudoso honor de registrar las lluvias con los pH más ácidos, como puede observarse en el siguiente mapa.
Desgraciadamente, este no es un problema restringido a las regiones más industrializadas. Las corrientes de aire pueden hacer que las emisiones humanas atraviesen fácilmente las fronteras de los países en los que se originan y alcancen regiones muy lejanas del punto de emisión original. Por ejemplo, se sabe que una parte relevante de las deposiciones ácidas en los países escandinavos se origina por las emisiones del centro de Europa y de Reino Unido. Del mismo modo, las emisiones canadienses contribuyen considerablemente a las deposiciones ácidas en el este de Estados Unidos, mientras que grandes cantidades de azufre emitidas por este país acaban precipitando sobre Canadá.
¿Qué consecuencias tiene para el medio ambiente?
La deposición ácida puede generar impactos muy perjudiciales para los ecosistemas acuáticos y terrestres y para la biodiversidad. Uno de los más reconocidos es la pérdida de nutrientes de los suelos. La acidificación del suelo estimula el intercambio entre el ión H+ y los nutrientes que están ligados a las partículas del suelo, como potasio, magnesio y calcio. Una vez liberados, estos nutrientes se pierden al disolverse en el agua de lluvia y movilizarse con las escorrentías, lo que resta fertilidad al suelo. A su vez, esto puede disminuir el crecimiento de las plantas, alterar las comunidades vegetales de los ecosistemas afectados y, por extensión, el funcionamiento de dichos ecosistemas.
En otras ocasiones, lo que se moviliza no son nutrientes, sino metales pesados que pueden ser tóxicos para la vida, como aluminio, hierro, zinc, cadmio, mercurio, etc. Además, estos metales pueden alcanzar los ecosistemas acuáticos cercanos junto con las escorrentías formadas por las lluvias y contaminarlos, o bien a través de las corrientes de agua subterráneas y de los acuíferos que nutren a dichos ecosistemas. El aumento de la toxicidad causada por estos elementos puede dañar gravemente a los organismos acuáticos y terrestres y alterar las cadenas tróficas.
Un proceso ecosistémico que también puede verse afectado por la deposición ácida es la descomposición de los restos vegetales por los microorganismos terrestres y acuáticos, lo cual es crucial para mantener la estabilidad de los ciclos de nutrientes en ecosistemas acuáticos y terrestres. La acidificación del agua o del suelo es capaz de inhibir el metabolismo y las enzimas de los microorganismos, lo que reduce o paraliza su actividad descomponedora.
La deposición ácida puede corroer y abrasar los órganos de las plantas, debilitándolas y volviéndolas más susceptibles a las enfermedades y a las condiciones climáticas adversas, como las sequías o las temperaturas extremas. Asimismo, estos daños repercuten negativamente en su crecimiento, desarrollo y fecundidad. Si los daños por deposición ácida se extienden ampliamente por la comunidad vegetal, bosques y cultivos pueden acabar gravemente deteriorados.
En ecosistemas acuáticos, una bajada sustancial del pH por deposición ácida puede degradar profundamente las comunidades de organismos acuáticos, que son extremadamente sensibles a variaciones de este parámetro, y, por ende, el funcionamiento de esos ecosistemas y los servicios ecosistémicos que obtenemos de ellos. En estas situaciones, diversos estudios han constatado aumentos preocupantes en la mortalidad, la incidencia de fallos reproductivos y la captación de metales pesados en peces, cambios comportamentales que afectan a la supervivencia de los animales acuáticos y reducciones drásticas o la desaparición de poblaciones enteras de invertebrados, macrófitos y fitoplancton.
¿Cómo nos afecta a los seres humanos?
Todas estas perturbaciones ecológicas asociadas con la deposición ácida repercuten negativamente en nuestro bienestar. Por ejemplo, los metales pesados que se liberan del suelo cuando se acidifica pueden contaminar nuestros sistemas de suministro de agua potable. Asimismo, podemos consumir esos metales a través de la alimentación cuando las plantas y los animales acuáticos y terrestres que forman parte de nuestra dieta los incorporan a sus organismos.
La deposición ácida también puede dañar directamente nuestra salud si la exposición es prolongada, aunque no tan exageradamente como en el capítulo de Los Simpsons. Los ácidos precipitados pueden irritar nuestra piel, ojos y mucosas o generar problemas respiratorios si respiramos elevadas concentraciones de estos ácidos.
Nuestros edificios y construcciones también sufren los estragos de las deposiciones ácidas, especialmente los que están construidos con mármol, piedra caliza o arenisca. Estos materiales se erosionan rápidamente cuando entran en contacto con los ácidos, poniendo en peligro la integridad de las infraestructuras y el patrimonio cultural.
¿Qué podemos hacer?
El aumento de la frecuencia e intensidad de las deposiciones ácidas es otra de las muchas facetas asociadas a la contaminación de la atmósfera por las actividades humanas. Por lo tanto, la mejor solución para hacer frente a las deposiciones ácidas es reducir la quema de combustibles fósiles y optar por fuentes de energía más sostenibles y respetuosas con el entorno. Se ha comprobado que en las regiones donde se ha reducido la incidencia de este fenómeno, los ecosistemas acuáticos y terrestres han logrado recuperarse hasta cierto punto, y parte de la biodiversidad que habían desaparecido ha vuelto a ocupar su nicho.
Como suele suceder, el bienestar de nuestro hogar y, por extensión, el nuestro, depende de nosotros. Urge tomar medidas antes de cruzar el punto de no retorno.
Referencias
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