Ecotoxicología de la contaminación atmosférica en CIEMAT: Modelización al servicio de la conservación

Contaminación atmosférica y acción internacional

Paul Crutzen, científico especializado en la química del ozono y ganador de un Premio Nobel, sugirió en 2002 que habíamos entrado en una nueva era geológica, el Antropoceno. Durante esta época, definida por los efectos de las actividades humanas, y hasta el presente, ya se ha provocado cambios biológicos y geofísicos a escala mundial, como la extinción masiva de especies y el cambio climático. Además de la emisión de gases de efecto invernadero, actividades humanas tales como la industria, la intensificación de la agricultura y la ganadería o el tráfico rodado, resultan en una importante emisión a la atmósfera de otros compuestos como óxidos de nitrógeno, compuestos orgánicos volátiles, material particulado o amoniaco. Estas emisiones, generan además, mediante reacciones químicas en la atmósfera, nuevos compuestos, como el ozono troposférico. Todos estos compuestos se consideran contaminantes, en tanto que producen una variación en el contenido de materia y de energía de la atmósfera que resulta perjudicial no sólo para la salud humana, sino también para los ecosistemas.

La presión que supone la contaminación atmosférica sobre los ecosistemas se da tanto por toxicidad directa en los organismos (por concentraciones elevadas de ozono, amoniaco, óxidos de nitrógeno, etc.), como por su impacto indirecto al alterar los ciclos biogeoquímicos de los ecosistemas (por ejemplo, por depósito atmosférico de contaminantes acidificantes o eutrofizantes, como el nitrógeno). Esta presión puede generar impactos sobre la composición y estructura de las comunidades vegetales, pérdida de biodiversidad y degradación de los servicios ecosistémicos.

La Convención del Aire de las Naciones Unidas (CLRTAP-UNECE) es el principal organismo internacional en el que se desarrollan y definen las metodologías para evaluar los efectos de la contaminación atmosférica en los ecosistemas. Estas metodologías, basadas en el trabajo de programas internacionales de cooperación  científica, son finalmente empleadas para negociar protocolos internacionales de la reducción de las emisiones contaminantes. Además, el conocimiento científico desarrollado en el seno de este organismo internacional tiene repercusión en el desarrollo de las políticas de mejora de la calidad del aire planteadas por la Comisión Europea.

Riesgos para los ecosistemas

La contaminación atmosférica es un problema a gran escala, por lo que podemos encontrar contaminantes atmosféricos en áreas alejadas de las fuentes de emisión. Aunque la mayor contaminación y riesgo para la salud humana se encuentra por lo general en áreas urbanas (especialmente en las densamente pobladas o industrializadas), las condiciones meteorológicas, el relieve y el intercambio gaseoso con la troposfera hacen que en las zonas montañosas (donde se encuentran muchos hábitats y especies protegidas) se produzcan valores elevados de concentración de ozono y de depósito de nitrógeno^(1,2).

En los años 90 la Convención del Aire comenzó a aplicar una nueva metodología de análisis de riesgo directamente orientada a la prevención de efectos sobre la vegetación, y basada en cargas y niveles críticos. Una carga crítica pueden definirse como la cantidad de contaminante que entra en un ecosistema por debajo de la cual no se esperan efectos adversos sobre sus elementos sensibles, de acuerdo al conocimiento actual. Las cargas críticas son específicas de cada contaminante y cada hábitat o especie estudiados. La estimación o medida de la entrada de contaminantes, contrapuesta a estas cargas críticas, permite identificar las zonas sometidas a presión por contaminación atmosférica y, por tanto, con riesgo de impacto sobre la conservación de la biodiversidad. Esta metodología está viéndose cada vez más representada en la normativa y legislación europea, como, por ejemplo, en la Directiva Hábitats 92/43/CEE y la Directiva de Techos Nacionales de Emisión (UE) 2016/2284.

En España, la contaminación por ozono troposférico y depósito de nitrógeno supera en determinadas áreas, particularmente en las zonas montañosas donde se localizan muchas zonas protegidas peninsulares, las cargas o niveles críticos establecidos, amenazando la conservación de algunos ecosistemas naturales^(2,3). Tanto el depósito atmosférico de nitrógeno como las dosis de ozono absorbidas por la planta han sido propuestos por la Convención del Aire para cuantificar la intensidad de efectos en la conservación de los ecosistemas, recomendándose como indicadores de presión en la Directiva Hábitats 92/43/CEE⁽⁴⁾.