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Petrel gigante, el vigía antártico de la contaminación química

Por Jose L. Roscales (CSIC)*

Nuestro estila de vida deja una rastro químico que llega hasta la Antartida. Ilustración cortesía de Olga de Dios.

Nuestro estila de vida deja una rastro químico que llega hasta la Antártida / Ilustración cortesía de Olga de Dios

¿Te has paseado alguna vez por la Antártida? Es más que probable que tu respuesta sea ‘no.’ Sin embargo, a pesar de ser la región del planeta más remota y ajena a nuestras frenéticas vidas, la Antártida también refleja la ‘huella química’ que dejamos. Es más, justamente por sus características, el continente helado es como un ‘lienzo en blanco’ para el estudio de la acumulación de los contaminantes químicos capaces de llegar hasta allí.

Con todo tipo de aplicaciones que sustentan nuestro estilo de vida (industriales, agrícolas, alimentarias, farmacéuticas, etc.), la variedad y el volumen de productos químicos utilizados por el ser humano no ha parado de crecer en las últimas décadas. A pesar de su gran utilidad, lamentablemente se ha subestimado el gran potencial de algunos de ellos para convertirse en peligrosos contaminantes.

Ejemplo de ellos son los Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP), compuestos caracterizados por una gran persistencia en el medio, una alta toxicidad y por la capacidad de bio-acumularse en los organismos a lo largo de su vida. Además, pueden viajar por el aire y el agua y pasar de un medio al otro. De este modo, los mecanismos de circulación global atmosférico y oceánico los dispersan por todo el planeta.

La mayoría de los COP son sustancias que fueron sintetizadas para ser utilizadas en la agricultura, como el pesticida DDT, o por sus aplicaciones industriales o en productos de consumo. Este es el caso de algunos retardantes de llama como los PBDEs (por sus siglas en inglés), usados para prevenir que ardan, por ejemplo, elementos comunes de mobiliario y electrodomésticos o dispositivos electrónicos como los teléfonos móviles.

Afortunadamente disponemos de un convenio internacional efectivo para proteger el medio ambiente y al ser humano de estos contaminantes. El Convenio de Estocolmo, ratificado por España en 2004 –potencias como EEUU e Italia están aún pendientes de su ratificación–, se encarga de la regulación de las sustancias que identifica como COP. Se puede considerar, por ejemplo, que la utilización de la mayoría de los PBDEs cesó a escala global a partir de 2009, tras su inclusión en el Convenio. Además, la investigación sobre la contaminación química permite identificar nuevos contaminantes susceptibles de ser regulados, dotando al Convenio de una constante vitalidad.

En esta dirección, investigadores del laboratorio de Química Ambiental del Instituto de Química Orgánica del CSIC, en colaboración con la Universidad de Barcelona y el Instituto Percy FitzPatrick de Sudáfrica, han realizado un estudio que desvela nuevas claves sobre el gran potencial de la fauna antártica para mostrarnos el alcance de nuestra huella química.

Liam Quinn

Petrel sobrevolando el Atlántico / Liam Quinn

Para el puesto de bio-indicador o ‘vigilante antártico’ los investigadores seleccionaron al petrel gigante, ya que se trata de un imponente depredador que se alimenta de una alta proporción de carroña, básicamente pingüinos y focas, y de otras presas que captura en mar abierto. Estas aves presentan una amplia distribución en el hemisferio Sur y cubren distancias que pueden superar los 1.000 km para conseguir comida. Situados en lo alto de la cadena trófica, los petreles gigantes integran los COP presentes en las cadenas tróficas antárticas y de una amplísima área del hemisferio Sur.

Así, tras determinar los niveles de distintos COP presentes en la sangre de unos 50 petreles gigantes de diversas colonias situadas entre los 62º y los 40º sur, los investigadores han comprobado que alejarse de la Antártida es sinónimo de estar más expuesto a estos contaminantes.

En general, los niveles de COP en petreles son más bajos que los encontrados en el hemisferio Norte. Los resultados sugieren que la Antártida sigue estando entre las regiones más prístinas del planeta. Sin embargo, algunos COP muestran síntomas de estar acumulándose en la región polar, lo que se explica por el fenómeno de ‘la condensación fría’, un proceso por el cual debido a las bajas temperaturas los contaminantes quedan atrapados en los polos.

También se han encontrado evidencias de que retardantes de llama aún no regulados, como algunos PBDEs todavía en uso o el Declorano Plus, pueden igualmente presentar una distribución global y son por tanto posibles candidatos a COP.

Este estudio refuerza la teoría de que el transporte a larga distancia de los COP desde sus principales fuentes de producción y uso, las zonas más industrializadas del planeta, es la principal vía de entrada de estos contaminantes en la Antártida. Ahora que sabemos lo lejos que puede llegar nuestra huella química, tenemos la responsabilidad de tratar de frenarla en la medida de nuestras posibilidades.

Un consumo responsable puede contribuir a minimizar la presencia de contaminantes químicos en el medio. Esto implica alejarse del consumismo descontrolado, centrarse en explotar el total de la vida útil de los productos antes de reemplazarlos, realizar una gestión adecuada de nuestros residuos, e incrementar en la medida de lo posible el consumo de productos ecológicos, con menor contenido de sustancias químicas y más sostenibles.

Vriaciones en la presencia de Contaminantes Orgánicos Persistentes en plasma de petreles gigantes de distintas colonias de la región Antártica. Ilustración cortesía de Olga de Dios.

Variaciones en la presencia de Contaminantes Orgánicos Persistentes en plasma de petreles gigantes de distintas colonias de la región Antártica / Ilustración cortesía de Olga de Dios.

 

* José Luis Roscales es investigador del Instituto de Química Orgánica del CSIC.

¿Una Europa congelada? El paradójico desenlace del calentamiento global

The day after tomorrow

Imagen promocional de la película The day after tomorrow

Por Mar Gulis (CSIC)

La hipótesis de que el calentamiento global, paradójicamente, podría conducir a un enfriamiento más o menos abrupto de las zonas más habitadas del planeta no es nueva para la ciencia. Tampoco para el público general, puesto que a mediados de la década pasada la idea alcanzó cierta notoriedad en los medios de comunicación. La película The day after tomorrow fue, sin duda, el producto de Hollywood que más contribuyó a difundirla.

¿Cuál es la base científica de esta hipótesis? Para responder a esta pregunta, primero es necesario comprender la dinámica global de las corrientes marinas y su importante papel en la regulación climática de la Tierra.

Impulsadas principalmente por el viento, las corrientes superficiales calientan unas zonas del planeta y enfrían otras. Los flujos calientes transportan calor desde los trópicos y los subtrópicos hacia los polos; como la Corriente del Golfo y su brazo que se alarga hasta el Atlántico Norte, que dan a Europa un clima más cálido del que tendría si no existieran. Como los vientos del oeste llevan esta corriente hacia tierra, los países del este del océano Atlántico tienen un clima más templado que los del oeste, aunque se encuentren a la misma latitud. Por eso el invierno en Reikiavik, la capital de Islandia, puede llegar a ser más suave que el de Nueva York, aunque la primera esté bastante más al norte que la segunda.

Por su parte, las corrientes frías hacen que se encuentren ciertas especies en lugares donde no se esperaría verlas. Por ejemplo, aunque la mayoría de los pingüinos viven en climas polares, existe una especie que vive en las Islas Galápagos (situadas frente a la costa de Ecuador), que tienen clima tropical. Esto es debido a la existencia de la Corriente de Perú, que transporta agua fría procedente de la Antártida a lo largo de la costa oeste sudamericana.

Sin embargo, las corrientes superficiales son solo la parte ‘visible’ de la circulación oceánica global, conocida también como circulación termohalina. Este gran cinturón, que conecta aguas de todos lo océanos, está impulsado por dos puntos de formación de aguas profundas: uno cerca de Groenlandia y otro en el mar de Weddell, en la Antártida. El agua se hunde en estos lugares por su mayor densidad, una propiedad que aumenta cuando lo hace la salinidad y/o cuando desciende la temperatura. Durante el proceso de formación de hielo que tiene lugar en los mares polares, la sal es expulsada al agua circundante. Esto hace que se cree un agua más densa, muy fría y con más contenido en sal, que se hunde para dejar que su lugar en la superficie lo ocupen masas de agua menos densas.

Las aguas que se han hundido en el Ártico se dirigen por el fondo del mar hacia la Antártida, donde se bifurcan hasta que vuelven a aflorar en el océano Índico y en el océano Pacífico. Por otra parte, los vientos provocan corrientes superficiales que transportan el agua menos densa y más cálida hacia el Atlántico Norte, donde se hundirá de nuevo al enfriarse y ganar salinidad. Este patrón de circulación a escala global tarda unos mil años en completarse.

Circulación global

Pero, ¿por qué razón la consecuencia del calentamiento global sería un enfriamiento de amplias zonas del planeta? Si el calentamiento fundiera el hielo ártico, tal y como está ocurriendo, se incrementaría el agua dulce de las zonas boreales. Esta agua, menos densa, probablemente ya no se hundiría, lo que podría provocar que la denominada cinta transportadora del Atlántico –el sistema de corrientes que mantiene cálida Europa– interrumpiera o cambiara su patrón de circulación. Si esto ocurriese, la temperatura atmosférica media de Europa caería en picado…

 

Si quieres más ciencia para llevar sobre corrientes marinas consulta la web del proyecto de divulgación del CSIC y la Obra Social “la Caixa” El mar a fondo.

¿De dónde viene la sal del mar?

Por Mar Gulis

Si observamos la etiqueta de una botella de agua mineral, comprobaremos que contiene una pequeña cantidad de sales. Estos componentes no han sido añadidos artificialmente sino que provienen de la disolución de las rocas por las que ha pasado el agua (un proceso que recibe el nombre de lixiviación).

Boyas SMOS

Boyas usadas durante la Expedición Malaspina 2010 para medir la salinidad superficial del océano con el satélite SMOS de la Agencia Espacial Europea (ESA). / Joan Costa-CSIC

Durante millones de años el agua procedente de ríos y manantiales, como la de la botella, ha ido a parar al mar. Junto con ella, el polvo que el viento transporta desde tierra, las cenizas volcánicas y las fuentes hidrotermales de los fondos marinos también han ido depositando sales en mares y océanos. En ocasiones de forma nada desdeñable, como ocurre habitualmente con las tormentas de arena procedentes del Sahara o como sucedió en 2010 con la erupción del volcán islandés Eyjafjallajokull.

Puesto que en el proceso de evaporación del mar el agua se va pero las sales se quedan, la concentración de sales ha ido aumentando, año tras año, hasta alcanzar la salinidad actual, que es aproximadamente de unos 35 gramos de sal por litro de agua de mar. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la salinidad puede variar bastante entre diferentes mares. Por ejemplo, en el Mar Muerto, que está bastante aislado y en el cual hay mucha evaporación, la salinidad puede ser muy elevada –entre cinco y diez veces mayor que la del Mediterráneo–. En cambio, en la Antártida encontramos habitualmente salinidades de 33 o 34 psu (aproximadamente 33 o 34 gramos de sal por litro de agua). Esto es debido a la disolución de los icebergs y las masas de hielo continental.

Sin sales, los océanos y la Tierra no serían lo que son. Estos compuestos hacen que el agua de mar sea más densa que las aguas continentales y que tenga un punto de congelación menor, unos -2º C. Las pequeñas diferencias de salinidad y temperatura hacen que algunas masas de agua sean más densas que otras (a más salinidad y menos temperatura, más densidad). El agua más densa se hunde y deja lugar en la superficie a aguas menos densas, lo cual es clave para la circulación de las corrientes marinas que distribuyen el calor por el planeta y regulan su climatología.

Además, las sales son de vital importancia para los organismos marinos. Por ejemplo, el esqueleto de ciertos corales y las conchas de almejas, ostras y algunos caracoles están construidos con carbonato cálcico.

5 años de variaciones en la salinidad superficial del mar captadas por el satélite SMOS / ESA

 

Si quieres más ciencia para llevar sobre las sales del mar consulta las web El mar a fondo e ICM Divulga, así como la exposición Un mar de datos.