Ecología vial
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La ecología vial es el estudio de los efectos ecológicos (tanto positivos como negativos) de carreteras y autopistas (vías públicas). Estos efectos pueden incluir efectos locales, como el ruido , la contaminación del agua , la destrucción / alteración del hábitat y la calidad del aire local ; y los efectos ambientales más amplios del transporte , como la fragmentación del hábitat , la degradación de los ecosistemas y el cambio climático por las emisiones de los vehículos.

El diseño, la construcción y la gestión de carreteras , aparcamientos y otras instalaciones relacionadas, así como el diseño y la regulación de los vehículos pueden cambiar su efecto. Se sabe que las carreteras causan daños importantes a los bosques , praderas, arroyos y humedales . [1] Además de la pérdida directa de hábitat debido a la carretera en sí y la muerte de especies animales, las carreteras alteran los patrones de flujo del agua, aumentan el ruido , el agua y la contaminación del aire , crean perturbaciones que alteran la composición de las especies.de la vegetación cercana, reduciendo así el hábitat de los animales nativos locales y actuando como barreras a los movimientos de los animales. Las carreteras son una forma de intrusión de infraestructura lineal que tiene algunos efectos similares a la infraestructura, como ferrocarriles, líneas eléctricas y canales, particularmente en los bosques tropicales . [2]

La ecología de carreteras se practica como un campo de investigación por una variedad de ecólogos, biólogos, hidrólogos , ingenieros y otros científicos. Hay varios centros globales para el estudio de la ecología de carreteras: 1) El Centro de Ecología de Carreteras [3] en la Universidad de California, Davis, que fue el primero de su tipo en el mundo; 2) el Centro Brasileiro de Estudos em Ecologia de Estradas de la Universidad Federal de Lavras, Brasil; [4] 3) Centro de Transporte y Medio Ambiente de la Universidad Estatal de Carolina del Norte; [5] y 4) el Programa de Ecología Vial en el Instituto de Transporte Occidental, Universidad Estatal de Montana. [6]También hay varias conferencias mundiales importantes para la investigación de la ecología de carreteras: 1) Infra-Eco Network Europe (IENE), [7] que es internacional, pero se centra principalmente en Europa; 2) Conferencia Internacional sobre Ecología y Transporte (ICOET), [8] que también es de alcance mundial, pero se centra principalmente en los Estados Unidos; 3) Red de Australasia para la Ecología y el Transporte (ANET), [9] que se centra en el (sub) continente de Australasia; y 4) una posible conferencia sobre ecología de carreteras del sur de África, que está siendo considerada por Endangered Wildlife Trust. [10]

Calidad del aire

Contaminación del aire a lo largo de la autopista de Pasadena en Los Ángeles , Estados Unidos

Las carreteras pueden tener efectos tanto negativos como positivos en la calidad del aire.

Efectos negativos

Más información: gases de escape

La contaminación del aire de vehículos propulsados ​​por combustibles fósiles (y algunos biocombustibles) puede ocurrir dondequiera que se utilicen vehículos y son de particular preocupación en las condiciones de las calles de la ciudad congestionadas y otras circunstancias de baja velocidad. Emisiones incluyen partículas emisiones de los motores diesel , NO x , [11] compuestos orgánicos volátiles , [12] monóxido de carbono [13] y varios otros contaminantes peligrosos del aire incluyendo benceno . [14] Las concentraciones de contaminantes del aire y los efectos adversos para la salud respiratoria son mayores cerca de la carretera que a cierta distancia de la carretera. [15] Polvo de la carreterapateado por vehículos puede provocar reacciones alérgicas . [16] El dióxido de carbono no es tóxico para los seres humanos, pero es un gas de efecto invernadero importante y las emisiones de los vehículos de motor contribuyen de manera importante al crecimiento de las concentraciones de CO 2 en la atmósfera y, por lo tanto, al calentamiento global .

Efectos positivos

La construcción de nuevas carreteras que desvíen el tráfico de las zonas urbanizadas puede mejorar la calidad del aire en las zonas libres de una gran cantidad de tráfico. El Estudio de Evaluación de Impacto Ambiental y Social realizado para el desarrollo de la carretera de circunvalación exterior de Tirana estimó que resultaría en una mejor calidad del aire en el centro de la ciudad de Tirana. [17]

El gobierno espera que una nueva sección de la carretera que se está construyendo cerca de Hindhead , Reino Unido, para reemplazar una sección de cuatro millas de la carretera A3 , y que incluye el nuevo Túnel Hindhead , brinde enormes beneficios ambientales al área, incluida la eliminación de la congestión, la eliminación de la contaminación del aire en Hindhead causada por la congestión y la eliminación de una carretera existente que cruza el área ambientalmente sensible Devil's Punchbowl de excepcional belleza natural. [18] [ necesita actualización ]

Hidrología

Ver también: aguas pluviales

La escorrentía urbana de carreteras y otras superficies impermeables es una fuente importante de contaminación del agua . [19] El agua de lluvia y el deshielo de las carreteras tienden a recoger gasolina , aceite de motor , metales pesados , basura y otros contaminantes. La escorrentía de carreteras es una fuente importante de níquel , cobre , zinc , cadmio , plomo e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que se crean como subproductos de la combustión de gasolina y otros combustibles fósiles.. [20]

Los productos químicos para descongelar y la arena pueden escurrirse hacia los bordes de las carreteras, contaminar las aguas subterráneas y contaminar las aguas superficiales . [21] Las sales de carreteras (principalmente cloruros de sodio , calcio o magnesio ) pueden ser tóxicas para plantas y animales sensibles. [22] La arena puede alterar los ambientes del lecho de los arroyos , causando estrés a las plantas y animales que viven allí. Varios estudios han encontrado una diferencia clara en las propiedades físicas de las aguas entre las cuencas de captación o los sistemas hídricos inmediatamente adyacentes a los caminos en comparación con aquellos en ambientes más alejados de los caminos estudiados.[23] Los productos químicos para descongelar, la sal, los cloruros y los nutrientes aportados por la contaminación por partículas como el nitrógeno (N) y el fósforo (P) pueden desencadenar cascadas tróficas en los cursos de agua adyacentes. [24] [25]

Productos químicos para descongelar

Los productos químicos que se aplican a las carreteras junto con la arena para descongelar son principalmente sal y cloruro de calcio . [26] También se utilizan otros productos químicos como la urea . [26] Estos productos químicos abandonan la superficie de la carretera en la escorrentía o en el agua pulverizada. Aparte de la bioacumulación de metales pesados [27] en las plantas adyacentes, la sal puede dañar la vegetación a una distancia de hasta 100 m (110 yardas) de la carretera. [28] Los estudios han encontrado efectos negativos en la dinámica de la población de ranas de madera cuando los renacuajosse criaron en presencia de la mayoría de los productos químicos para descongelar, como la disminución de las tasas de supervivencia de los renacuajos y la proporción de sexos modificada en la madurez. [29] [30]

Un mayor nivel de cloruro en el agua debido a la aplicación de sal a las carreteras puede generalizarse en las vías fluviales, en lugar de ser un fenómeno local del propio borde de la carretera. [26]

Ruido

La conversación con otros usuarios del tráfico es posible con poco ruido de tráfico.

El tráfico de vehículos de motor en las carreteras generará ruido en una amplia gama de frecuencias que pueden afectar tanto a los seres humanos como a los animales.

Efectos negativos

La contaminación acústica es un factor de degradación ambiental que a menudo se pasa por alto y generalmente se considera que no tiene un efecto significativo, aunque el ruido del tráfico puede contribuir a numerosas perturbaciones para la vida silvestre. Se ha realizado un número cada vez mayor de estudios sobre los efectos del ruido en la vida silvestre. Tanto los sonidos producidos por los motores y el viento sobre las estructuras de vehículos en movimiento, como las vibraciones ultrasónicas transmitidas a través del aire y el suelo desde el paso del vehículo pueden superponerse con los rangos de frecuencia y amplitudes que utilizan los animales para comunicarse . [31] [32] [33]

Varios estudios revelaron que el ruido puede tener un efecto negativo, especialmente en las aves. El ruido de las carreteras principales puede interrumpir o interferir con las llamadas de los pájaros cantores, y sus llamadas instintivas asociadas con el apareamiento, la comunicación, la migración y otros propósitos se ven obstaculizadas por el ruido de las carreteras. Un estudio no necesariamente proporcionó directamente un efecto fatal para las aves probadas, pero el estudio mostró que la abundancia de especies disminuyó alrededor de las carreteras principales debido al ruido. [34]Los efectos del ruido también pueden modificar el comportamiento de determinadas especies, como las aves, y su comportamiento de alimentación. Las aves pueden pasar cada vez más tiempo utilizando el escaneo visual para detectar depredadores como resultado de señales auditivas y señales de alarma de otras especies que están enmascaradas por la contaminación acústica. Una menor cantidad de tiempo dedicado a la alimentación puede reducir el peso corporal medio de las aves que viven cerca de las carreteras, lo que afecta directamente sus tasas de supervivencia de manera negativa. [35]

El ruido de la carretera puede ser una molestia si incide en los centros de población, especialmente en las carreteras con velocidades de funcionamiento más altas, cerca de las intersecciones y en las secciones cuesta arriba. Se pueden esperar efectos en la salud del ruido en tales lugares debido a los sistemas de carreteras utilizados por un gran número de vehículos de motor. Existen estrategias de mitigación del ruido para reducir los niveles de sonido en los receptores sensibles cercanos. La idea de que el diseño de carreteras podría verse influenciado por consideraciones de ingeniería acústica surgió por primera vez alrededor de 1973. [ cita requerida ]

Los topes de velocidad , que generalmente se implementan en áreas urbanizadas, pueden aumentar la contaminación acústica . Este es especialmente el caso si los vehículos grandes utilizan la carretera y especialmente de noche.

Efectos positivos

Las nuevas carreteras pueden desviar el tráfico de los centros de población aliviando así la contaminación acústica . Un nuevo plan de carreteras planificado en Shropshire , Reino Unido, promete reducir el ruido del tráfico en el centro de la ciudad de Shrewsbury . [36] [ necesita actualización ]

Efectos sobre la vida silvestre

Fragmentación del hábitat

Artículo principal: efecto barrera
Ardilla gigante india , un habitante de los árboles , muerta en una carretera que ha interrumpido el dosel de la selva tropical

Las carreteras pueden actuar como barreras o filtros para el movimiento de los animales y provocar la fragmentación del hábitat . [37] Muchas especies no cruzarán el espacio abierto creado por una carretera debido a la amenaza de depredación [38] y las carreteras también causan un aumento de la mortalidad animal por el tráfico. [39] Este efecto barrera puede evitar que las especies migren y recolonicen áreas donde la especie se ha extinguido localmente , así como restringir el acceso a recursos disponibles estacionalmente o ampliamente dispersos. [38]

La fragmentación del hábitat también puede dividir grandes poblaciones continuas en poblaciones más pequeñas y aisladas. [37] Estas poblaciones más pequeñas son más vulnerables a la deriva genética , la depresión por endogamia y un mayor riesgo de disminución y extinción de la población. [38] La observación o no de este efecto depende en gran medida del tamaño y la movilidad de la especie en cuestión y de la escala espacial a la que se produce la fragmentación. [40] La fragmentación no afecta a todas las especies por igual.

La presencia de carreteras también disminuye la cantidad de hábitat accesible para las especies. Es decir, disminuye la cantidad de hábitat utilizable disponible para los organismos sin cruzar una carretera. Dicho esto, si un hábitat al otro lado de la carretera se vuelve inaccesible para un organismo o no, varía entre las especies. Las carreteras son una barrera permeable para algunos organismos e impermeables para otros. [41]

Anfibios y reptiles

Tortuga mordedora ( Chelydra serpentina ) cruzando una carretera

Los caminos pueden ser particularmente peligrosos para las poblaciones de anfibios y reptiles que migran a las charcas primaverales, [42] oa la grava en los márgenes de los caminos que varias especies intentan usar como sitios de anidación. [43] Las actividades instintivas de los reptiles pueden llevarlos hacia las carreteras y provocar un aumento de las tasas de mortalidad: las serpientes, por ejemplo, pueden utilizar las carreteras como fuente de calor para la termorregulación. También se ha observado que algunas tortugas ponen sus huevos en los márgenes de las carreteras. Los patrones migratorios de una temporada a otra también pueden hacer que las ranas y las serpientes entren en contacto con las carreteras y provocar un aumento en sus tasas de mortalidad. [34]

Aves

La carga de tráfico cerca de las grandes ciudades puede mostrar cambios cíclicos dramáticos inducidos por el turismo de fin de semana, y esto podría inducir cambios cíclicos en los patrones de actividad de las aves. [44] La implantación de carreteras también puede hacer que las aves eviten ciertos sitios, ya que se consideran menos habitables (debido al aumento del ruido y la contaminación química). Ciertas poblaciones de aves pueden quedar confinadas en sitios habitables más pequeños, lo que aumenta la posibilidad de extinción causada por enfermedades o perturbaciones del hábitat. [45]

Facilitación de la caza furtiva de flora y fauna

Artículos principales: carne de animales silvestres , comercio de especies silvestres , y la tala ilegal

Los caminos que atraviesan bosques que albergan animales comestibles pueden fomentar o facilitar la caza furtiva . Especialmente en las zonas pobres, la construcción de carreteras ha promovido no solo la caza furtiva para consumo personal sino también para la venta (para consumo o como mascota) a terceros.

De manera similar, la construcción de carreteras en áreas boscosas también ha promovido la tala ilegal, ya que a los madereros ilegales les resulta más fácil transportar la madera. [46]

Esfuerzos de mitigación

Conciencia

Es necesario difundir la conciencia entre los conductores, especialmente aquellos que conducen por caminos forestales, sobre cómo mantener los límites de velocidad y estar atentos. Environment Conservation Group había iniciado una campaña de sensibilización denominada PATH, acrónimo de Proporcionar transporte seguro a los animales en las carreteras [47] que cubre más de 17.000 km en la India para resaltar la importancia de la conducción segura en los caminos forestales. [48]

Permeabilidad de la carretera

Los cruces de vida silvestre que permiten a los animales cruzar de manera segura las barreras creadas por el hombre, como las carreteras, están destinados no solo a reducir los atropellamientos, sino también a proporcionar conectividad de las áreas de hábitat, combatiendo la fragmentación del hábitat . [1] [49] Los cruces de vida silvestre pueden incluir: túneles de paso subterráneo , viaductos y pasos elevados .

Construcción y plantación de hábitats

En el condado de Washington, Carolina del Norte, a lo largo de la autopista 64, se realizó un estudio para analizar los efectos de los pasos subterráneos de vida silvestre en la vida silvestre local. Se construyeron tres pasos subterráneos para vida silvestre con cercas alrededor de la carretera en las zonas de estudio. El estudio mostró que los ciervos usaban más los pasos subterráneos y constituían el 93% de todos los cruces. Se calcularon las tasas de mortalidad y se demostró que el número de muertes fue menor cerca de los pasos inferiores. Esto no se puede decir de todos los animales. Algunos tienen áreas de distribución más pequeñas, por lo que no estaban inclinados a viajar a pasos subterráneos para cruzar la carretera. El paso subterráneo probablemente beneficiaría a mamíferos más grandes como osos, ciervos y pumas. Se observó que los pasos subterráneos reducen las tasas de mortalidad y aumentan la capacidad de las especies locales para adaptarse a un hábitat a lo largo de una carretera principal. [50]

Reciclaje

Los materiales extraídos de una carretera se pueden reutilizar en la construcción dentro del mismo proyecto [51] o en otras ubicaciones. La construcción de carreteras también puede utilizar materiales de desecho de otras industrias.

El pavimento de asfalto es uno de los materiales más reciclados en los Estados Unidos. Se estima que más del 80% del pavimento asfáltico retirado de las carreteras se reutiliza como agregado de construcción . Puede mezclarse con pavimento nuevo o usarse como subbase o material de relleno. De manera similar, el concreto de la demolición de carreteras o edificios puede ser una excelente fuente de agregado. [52]

Ejemplos comunes de productos de desecho usados ​​en la construcción de carreteras incluyen cenizas volantes de carbón (usadas para fortalecer el concreto), tejas de asfalto y llantas trituradas (usadas en pavimentos de asfalto), vidrio molido y escoria de acerías (usadas como agregados). [52]

En 2012, las plantas de asfalto de EE. UU. Utilizaron aproximadamente 68,3 millones de toneladas de pavimento asfáltico recuperado, 1,86 millones de toneladas de tejas de asfalto reciclado y más de 1 millón de toneladas de otros materiales reciclados para producir asfalto nuevo. [53]

Ver también

  • Ecología acústica
  • Antropoceno
  • Precios de congestión
  • Efectos ambientales de los automóviles
  • Efectos ambientales del transporte
  • Efectos ambientales de los camiones
  • Fragmentación del hábitat
  • Zona de bajas emisiones
  • Emisiones de vehículos de motor
  • Carreteras como ruta de extracción de minas
  • Fragmentación de la población
  • Vertedero de vehículos usados
  • Ecología ferroviaria
  • Asfalto engomado
  • Sinantropo
  • Transporte y medio ambiente
  • Cruce de vida silvestre
  • Interfaz urbano-salvaje

Referencias

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