contaminación marítima
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La contaminación marina ocurre cuando sustancias utilizadas o esparcidas por humanos, como desechos industriales , agrícolas y residenciales , partículas , ruido , exceso de dióxido de carbono u organismos invasores ingresan al océano y causan efectos nocivos allí. Dado que la mayoría de los insumos provienen de la tierra, ya sea a través de los ríos , las aguas residuales o la atmósfera, significa que las plataformas continentales son más vulnerables a la contaminación. La contaminación del aire también es un factor que contribuye al llevarse hierro, ácido carbónico, nitrógeno, silicio, azufre,pesticidas o partículas de polvo en el océano. [1] La contaminación a menudo proviene de fuentes difusas como la escorrentía agrícola , los escombros arrastrados por el viento y el polvo. La contaminación de la tierra y el aire ha demostrado ser dañina para la vida marina y sus hábitats . [2]
Una preocupación particular es la escorrentía de nutrientes (nitrógeno y fósforo) de la agricultura intensiva , y la eliminación de los sin tratar o parcialmente tratadas de aguas residuales a los ríos y posteriormente océanos. Estos nutrientes de nitrógeno y fósforo (que también están contenidos en los fertilizantes ) estimulan el crecimiento de fitoplancton y macroalgas , que pueden proporcionar más alimento para otras formas de vida marina , pero en exceso pueden provocar floraciones de algas nocivas ( eutrofización) que puede ser perjudicial para los seres humanos y las criaturas marinas. Tales floraciones ocurren naturalmente pero pueden estar aumentando como resultado de aportes antropogénicos o, alternativamente, pueden ser algo que ahora se monitorea más de cerca y, por lo tanto, se informa con mayor frecuencia. [3] El crecimiento excesivo de algas también puede sofocar los arrecifes de coral sensibles y provocar la pérdida de la biodiversidad y la salud de los corales. Una segunda gran preocupación es que la degradación de la proliferación de algas puede conducir al agotamiento del oxígeno en las aguas costeras, una situación que puede verse agravada por el cambio climático a medida que el calentamiento reduce la mezcla vertical de la columna de agua. [4]
Muchos productos químicos potencialmente tóxicos se adhieren a partículas diminutas que luego son absorbidas por el plancton y los animales bentónicos , la mayoría de los cuales son alimentadores de depósito o alimentadores de filtro . De esta manera, las toxinas se concentran hacia arriba dentro de las cadenas alimentarias del océano . Cuando los plaguicidas se incorporan al ecosistema marino , se absorben rápidamente en las redes alimentarias marinas . Una vez en las redes tróficas, estos plaguicidas pueden causar mutaciones , así como enfermedades, que pueden ser perjudiciales para los seres humanos y para toda la red trófica. Metales tóxicostambién se puede introducir en las redes tróficas marinas. Estos pueden provocar un cambio en la materia tisular, la bioquímica, el comportamiento, la reproducción y suprimir el crecimiento de la vida marina. Además, muchos alimentos para animales tienen un alto contenido de harina de pescado o hidrolizado de pescado . De esta forma, las toxinas marinas pueden transferirse a los animales terrestres y aparecer más tarde en la carne y los productos lácteos.
Para proteger el océano de la contaminación marina, se han desarrollado políticas a nivel internacional. La comunidad internacional ha acordado que reducir la contaminación en los océanos es una prioridad, que se rastrea como parte del Objetivo de Desarrollo Sostenible 14, que busca activamente deshacer estos impactos humanos en los océanos. Hay diferentes formas de contaminar el océano, por lo tanto, se han implementado múltiples leyes, políticas y tratados a lo largo de la historia.
Vías de contaminación
Hay muchas formas de categorizar y examinar los aportes de la contaminación a los ecosistemas marinos. Hay tres tipos principales de entradas de contaminación en el océano: descarga directa de desechos en los océanos, escorrentía en las aguas debido a la lluvia y contaminantes liberados de la atmósfera. [5]
Una vía común de entrada de contaminantes al mar son los ríos. La evaporación del agua de los océanos supera la precipitación. El equilibrio se restablece con la lluvia sobre los continentes que ingresan a los ríos y luego regresan al mar. El Hudson en el estado de Nueva York y el Raritan en Nueva Jersey , que se vacían en los extremos norte y sur de Staten Island , son una fuente de contaminación por mercurio del zooplancton ( copépodos ) en el océano abierto. La mayor concentración de copépodos que se alimentan por filtración no se encuentra en las desembocaduras de estos ríos, sino a 110 km (70 millas) al sur, más cercaAtlantic City , porque el agua fluye cerca de la costa. Pasan unos días antes de que el plancton absorba las toxinas . [6]
La contaminación es a menudo clasificado como fuente puntual o la contaminación de fuentes no puntuales . La contaminación de fuente puntual ocurre cuando hay una fuente única, identificable y localizada de contaminación. Un ejemplo es la descarga directa de aguas residuales y desechos industriales al océano. Una contaminación como esta ocurre particularmente en las naciones en desarrollo . [ cita requerida ] La contaminación de fuentes difusas ocurre cuando la contaminación proviene de fuentes difusas y mal definidas. Estos pueden ser difíciles de regular. La escorrentía agrícola y los escombros arrastrados por el viento son buenos ejemplos.
Descarga directa
Los contaminantes ingresan a los ríos y al mar directamente desde el alcantarillado urbano y las descargas de desechos industriales , a veces en forma de desechos peligrosos y tóxicos , o en forma de plásticos.
En un estudio publicado por Science , Jambeck et al. (2015) estimaron que los 10 mayores emisores de contaminación plástica oceánica en todo el mundo son, de mayor a menor, China, Indonesia, Filipinas, Vietnam, Sri Lanka, Tailandia, Egipto, Malasia, Nigeria y Bangladesh. [7]
La minería continental de cobre, oro, etc., es otra fuente de contaminación marina. La mayor parte de la contaminación es simplemente suelo, que termina en ríos que desembocan en el mar. Sin embargo, algunos minerales descargados en el curso de la extracción pueden causar problemas, como el cobre , un contaminante industrial común, que puede interferir con el ciclo de vida y el desarrollo de los pólipos de coral. [8] La minería tiene un historial medioambiental deficiente. Por ejemplo, según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos , la minería ha contaminado porciones de las cabeceras de más del 40% de las cuencas hidrográficas en el oeste continental de los Estados Unidos. [9] Gran parte de esta contaminación acaba en el mar.
Escorrentía terrestre
La escorrentía superficial de la agricultura, así como la escorrentía urbana y la escorrentía de la construcción de carreteras, edificios, puertos, canales y puertos, pueden transportar suelo y partículas cargadas de carbono, nitrógeno, fósforo y minerales. Esta agua rica en nutrientes puede hacer que las algas carnosas y el fitoplancton prosperen en las zonas costeras; conocidas como floraciones de algas , que tienen el potencial de crear condiciones hipóxicas al utilizar todo el oxígeno disponible. En la costa del suroeste de Florida, la proliferación de algas nocivas existe desde hace más de 100 años. [10]Estas floraciones de algas han causado la muerte de especies de peces, tortugas, delfines y camarones y causan efectos nocivos en los humanos que nadan en el agua. [10]
La escorrentía contaminada de carreteras y carreteras puede ser una fuente importante de contaminación del agua en las zonas costeras. Aproximadamente el 75% de los productos químicos tóxicos que fluyen hacia Puget Sound son transportados por aguas pluviales que se escurren por caminos pavimentados y entradas de vehículos, techos, patios y otras tierras urbanizadas. [11] En California, hay muchas tormentas de lluvia que se escurren hacia el océano. Estas tormentas se producen de octubre a marzo y estas aguas de escorrentía contienen petróleo, metales pesados, contaminantes de las emisiones, etc. [12]
En China, hay una gran población costera que contamina el océano a través de la escorrentía terrestre. Esto incluye la descarga de aguas residuales y la contaminación de la urbanización y el uso de la tierra. En 2001, más de 66,795 millas cuadradas de las aguas oceánicas costeras de China se clasificaron por debajo de la Clase I del Estándar de calidad del agua de mar de China. [13] Gran parte de esta contaminación provino de Ag, Cu, Cd, Pb, As, DDT, PCB, etc., que se produjeron por contaminación a través de la escorrentía de la tierra. [13]
Contaminación de barcos
Los barcos pueden contaminar las vías fluviales y los océanos de muchas formas. Los derrames de petróleo pueden tener efectos devastadores. Si bien son tóxicos para la vida marina, los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), que se encuentran en el petróleo crudo , son muy difíciles de limpiar y duran años en los sedimentos y el medio marino. [14] [ página necesaria ]
Los derrames de petróleo son probablemente los eventos de contaminación marina más emotivos. Sin embargo, aunque el naufragio de un petrolero puede dar lugar a extensos titulares en los periódicos, gran parte del petróleo en los mares del mundo proviene de otras fuentes más pequeñas, como los buques tanque que descargan agua de lastre de los tanques de petróleo utilizados en los barcos de retorno, tuberías con fugas o aceite de motor que se desecha por las alcantarillas. . [15] [ página necesaria ]
La descarga de residuos de carga de los graneleros puede contaminar puertos, vías fluviales y océanos. En muchos casos, los barcos descargan intencionalmente desechos ilegales a pesar de que las regulaciones nacionales y extranjeras prohíben tales acciones. La ausencia de normas nacionales proporciona un incentivo para que algunos cruceros arrojen desechos en lugares donde las sanciones son inadecuadas. [16] Se ha estimado que los buques portacontenedores pierden más de 10.000 contenedores en el mar cada año (generalmente durante las tormentas). [17] Los barcos también generan contaminación acústica que perturba la vida silvestre natural, y el agua de los tanques de lastre puede propagar algas nocivas y otrosespecies invasoras . [18]
El agua de lastre recogida en el mar y vertida en el puerto es una fuente importante de vida marina exótica no deseada. Los invasores mejillones cebra de agua dulce, nativos de los mares Negro, Caspio y Azov, probablemente fueron transportados a los Grandes Lagos a través del agua de lastre de un barco transoceánico. [19] Meinesz cree que uno de los peores casos de una sola especie invasora que causa daño a un ecosistema puede atribuirse a una medusa aparentemente inofensiva . Mnemiopsis leidyi , una especie de medusa de peine que se extendió por lo que ahora habita en los estuarios en muchas partes del mundo, se introdujo por primera vez en 1982 y se cree que fue transportada al Mar Negro.en el agua de lastre de un barco. La población de medusas creció exponencialmente y, en 1988, estaba causando estragos en la industria pesquera local . "La captura de anchoveta cayó de 204.000 toneladas en 1984 a 200 toneladas en 1993; espadín de 24.600 toneladas en 1984 a 12.000 toneladas en 1993; jurel de 4.000 toneladas en 1984 a cero en 1993". [18] Ahora que las medusas han agotado el zooplancton , incluidas las larvas de peces, su número ha disminuido drásticamente, pero continúan manteniendo un dominio absoluto sobre el ecosistema .
Las especies invasoras pueden apoderarse de áreas que alguna vez estuvieron ocupadas, facilitar la propagación de nuevas enfermedades, introducir nuevo material genético , alterar los paisajes marinos submarinos y poner en peligro la capacidad de las especies nativas para obtener alimento. Las especies invasoras son responsables de alrededor de $ 138 mil millones anuales en ingresos perdidos y costos de manejo solo en los EE. UU. [20]
Contaminación atmosférica
Otra vía de contaminación ocurre a través de la atmósfera. El polvo y los escombros arrastrados por el viento, incluidas las bolsas de plástico , son arrastrados hacia el mar desde los vertederos y otras áreas. El polvo del Sahara que se mueve alrededor de la periferia sur de la cordillera subtropical se mueve hacia el Caribe y Florida durante la estación cálida a medida que la cordillera se construye y se mueve hacia el norte a través del Atlántico subtropical. El polvo también se puede atribuir a un transporte global desde los desiertos de Gobi y Taklamakan a través de Corea , Japón y el Pacífico norte hasta las islas hawaianas.. [22]
Desde 1970, los brotes de polvo han empeorado debido a los períodos de sequía en África. Existe una gran variabilidad en el transporte de polvo al Caribe y Florida de un año a otro; [23] sin embargo, el flujo es mayor durante las fases positivas de la Oscilación del Atlántico Norte . [24] El USGS vincula los eventos de polvo con una disminución en la salud de los arrecifes de coral en el Caribe y Florida, principalmente desde la década de 1970. [25]
El cambio climático está elevando la temperatura de los océanos [26] y elevando los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera . Estos niveles crecientes de dióxido de carbono están acidificando los océanos . [27] Esto, a su vez, está alterando los ecosistemas acuáticos y modificando la distribución de los peces, [28] con impactos en la sostenibilidad de las pesquerías y los medios de vida de las comunidades que dependen de ellas. Los ecosistemas oceánicos saludables también son importantes para la mitigación del cambio climático. [29]
Minería de aguas profundas
La minería en aguas profundas es un proceso de recuperación de minerales relativamente nuevo que se está investigando y que tiene lugar en el fondo del océano . Los sitios de minería oceánica suelen estar alrededor de grandes áreas de nódulos polimetálicos o respiraderos hidrotermales activos y extintos a unos 3.000 - 6.500 metros por debajo de la superficie del océano. [30] [31] Los respiraderos crean depósitos de sulfuro , que contienen metales preciosos como plata , oro , cobre , manganeso , cobalto y zinc . [32] [33]Los depósitos se extraen utilizando bombas hidráulicas o sistemas de cangilones que llevan el mineral a la superficie para ser procesado. Al igual que con todas las operaciones mineras, la minería en aguas profundas plantea interrogantes sobre posibles daños ambientales en las áreas circundantes.
Debido a que la minería en aguas profundas es un campo relativamente nuevo, se desconocen las consecuencias completas de las operaciones mineras a gran escala. Sin embargo, los expertos están seguros de que la remoción de partes del fondo marino provocará alteraciones en la capa bentónica , aumento de la toxicidad de la columna de agua y columnas de sedimento de los relaves. [32] La remoción de partes del lecho marino perturba el hábitat de los organismos bentónicos , posiblemente, dependiendo del tipo de explotación minera y la ubicación, causando perturbaciones permanentes. [31] Aparte del impacto directo de la explotación minera en el área, las fugas, los derrames y la corrosión podrían alterar la composición química del área minera.
Entre los impactos de la minería en aguas profundas, se teoriza que las columnas de sedimentos podrían tener el mayor impacto. Las plumas se producen cuando los relaves de la minería (generalmente partículas finas) se vuelven a arrojar al océano, creando una nube de partículas que flotan en el agua. Se producen dos tipos de penachos: penachos cercanos al fondo y penachos superficiales. [31] Las plumas cercanas al fondo ocurren cuando los relaves se bombean de regreso al sitio de extracción. Las partículas flotantes aumentan la turbidez o nubosidad del agua, obstruyendo los aparatos de alimentación por filtración utilizados por los organismos bentónicos. [34] Las plumas de la superficie causan un problema más serio. Dependiendo del tamaño de las partículas y de las corrientes de agua, las columnas podrían extenderse por vastas áreas. [31] [35]Las plumas podrían afectar el zooplancton y la penetración de la luz, lo que a su vez afectaría la red alimentaria del área. [31] [35] El Instituto de Tecnología de Massachusetts ha realizado más investigaciones para investigar cómo estas plumas viajan a través del agua en un intento de crear modelos matemáticos que permitan predecir cómo pueden viajar las plumas y potencialmente mitigar el daño. [36] Esta investigación se utiliza para contribuir al trabajo de la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos , el organismo que tiene el mandato de desarrollar, implementar y hacer cumplir las reglas para las actividades mineras en aguas profundas dentro de su área de responsabilidad .[37] para comprender plenamente los impactos ambientales.
Tipos de contaminación
Acidificación
La acidificación del océano es la disminución en curso en el pH valor de la Tierra 's océanos , causada por la absorción de dióxido de carbono ( CO
2) de la atmósfera . [38] La principal causa de la acidificación de los océanos es la quema de combustibles fósiles . La acidificación de los océanos es uno de los varios efectos del cambio climático en los océanos . El agua de mar es ligeramente básica (es decir, pH> 7) y la acidificación del océano implica un cambio hacia condiciones de pH neutro en lugar de una transición a condiciones ácidas (pH <7). [ cita requerida ] La preocupación con la acidificación del océano es que puede conducir a la disminución de la producción de conchas de mariscos y otras formas de vida acuática con carbonato de calcioconchas, así como algunos otros desafíos fisiológicos para los organismos marinos. Los organismos con cáscara de carbonato de calcio no pueden reproducirse en aguas acidóticas muy saturadas. Se estima que entre el 30% y el 40% del dióxido de carbono de la actividad humana liberado a la atmósfera se disuelve en océanos, ríos y lagos. [39] [40] Parte de él reacciona con el agua para formar ácido carbónico . Algunas de las moléculas de ácido carbónico resultantes se disocian en un ión bicarbonato y un ión hidrógeno, aumentando así la acidez del océano ( concentración de iones H + ).
Entre 1751 y 1996, se estima que el valor del pH de la superficie del océano ha disminuido de aproximadamente 8,25 a 8,14, [41] lo que representa un aumento de casi el 30% en la concentración de iones H + en los océanos del mundo (tenga en cuenta que la escala de pH es logarítmica, por lo que un cambio de uno en la unidad de pH equivale a un cambio de diez veces en la concentración de iones H + ). [42] [43] Se cree que el aumento de la acidez tiene una serie de consecuencias potencialmente dañinas para los organismos marinos, como la disminución de las tasas metabólicas y las respuestas inmunitarias en algunos organismos y la decoloración de los corales . [44]Al aumentar la presencia de iones de hidrógeno libres, el ácido carbónico adicional que se forma en los océanos finalmente da como resultado la conversión de iones de carbonato en iones de bicarbonato. La alcalinidad del océano (aproximadamente igual a [HCO 3 - ] + 2 [CO 3 2− ]) no cambia con el proceso, o puede aumentar durante largos períodos de tiempo debido a la disolución del carbonato . [45] Esta disminución neta en la cantidad de iones de carbonato disponibles puede dificultar que los organismos marinos calcificantes, como el coral y algo de plancton , formen carbonato de calcio biogénico. , y tales estructuras se vuelven vulnerables a la disolución. [46] La acidificación en curso de los océanos puede amenazar las futuras cadenas alimentarias vinculadas con los océanos. [47] [48]
La acidificación de los océanos se ha comparado con el cambio climático antropogénico y se ha denominado "el gemelo malvado del calentamiento global " [49] [50] [51] [52] [53] y "el otro CO2problema ". [50] [52] [54] Los cuerpos de agua dulce también parecen estar acidificándose, aunque este es un fenómeno más complejo y menos obvio. [55] [56] Para garantizar que la acidificación de los océanos se reduzca al mínimo, el Programa de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas El Objetivo 14 ("Vida submarina") tiene como objetivo garantizar que los océanos se conserven y utilicen de manera sostenible. [57] Como miembros del Panel InterAcademy , 105 academias de ciencias han emitido una declaración sobre la acidificación de los océanos recomendando que para 2050, el CO global2las emisiones se reduzcan en al menos un 50% en comparación con el nivel de 1990. [58]
Eutrofización
La eutrofización es un aumento de nutrientes químicos , típicamente compuestos que contienen nitrógeno o fósforo , en un ecosistema . Puede resultar en un aumento en la productividad primaria del ecosistema (crecimiento y descomposición excesivos de las plantas) y otros efectos, incluida la falta de oxígeno y severas reducciones en la calidad del agua, peces y otras poblaciones animales. La contaminación por nutrientes , una forma de contaminación del agua , se refiere a la contaminación por aportes excesivos de nutrientes. Es una de las principales causas de eutrofización de las aguas superficiales, en las que el exceso de nutrientes, normalmente nitratos o fosfatos , estimulan el crecimiento de algas.
El mayor culpable son los ríos que desembocan en el océano y, con ellos, los numerosos productos químicos que se utilizan como fertilizantes en la agricultura, así como los desechos del ganado y los seres humanos . Un exceso de sustancias químicas que agotan el oxígeno en el agua puede provocar hipoxia y la creación de una zona muerta . [6]
Los estuarios tienden a ser naturalmente eutróficos porque los nutrientes de origen terrestre se concentran donde la escorrentía ingresa al medio marino en un canal confinado. El Instituto de Recursos Mundiales ha identificado 375 zonas costeras hipóxicas en todo el mundo, concentradas en áreas costeras de Europa occidental, las costas oriental y meridional de los EE. UU. Y Asia oriental, particularmente en Japón. [60] En el océano, hay frecuentes floraciones de algas de marea roja [61] que matan peces y mamíferos marinos y causan problemas respiratorios en humanos y algunos animales domésticos cuando las floraciones llegan cerca de la costa.
Además de la escorrentía terrestre , el nitrógeno fijo antropogénico atmosférico puede ingresar al océano abierto. Un estudio realizado en 2008 encontró que esto podría representar alrededor de un tercio del suministro de nitrógeno externo (no reciclado) del océano y hasta el tres por ciento de la nueva producción biológica marina anual. [62] Se ha sugerido que la acumulación de nitrógeno reactivo en el medio ambiente puede tener consecuencias tan graves como poner dióxido de carbono en la atmósfera. [63]
Una solución propuesta para la eutrofización en los estuarios es restaurar las poblaciones de mariscos, como las ostras. Los arrecifes de ostras eliminan el nitrógeno de la columna de agua y filtran los sólidos en suspensión, reduciendo posteriormente la probabilidad o el alcance de las floraciones de algas nocivas o las condiciones anóxicas. [64] La actividad de alimentación por filtración se considera beneficiosa para la calidad del agua [65] al controlar la densidad del fitoplancton y secuestrar nutrientes, que pueden eliminarse del sistema mediante la recolección de mariscos, enterrarse en los sedimentos o perderse por desnitrificación . [66] [67]El trabajo fundamental hacia la idea de mejorar la calidad del agua marina a través del cultivo de mariscos fue realizado por Odd Lindahl et al., Utilizando mejillones en Suecia. [68]
Residuos plásticos
Los desechos marinos son principalmente desechos humanos desechados que flotan o están suspendidos en el océano. El ochenta por ciento de los desechos marinos es plástico , un componente que se ha estado acumulando rápidamente desde el final de la Segunda Guerra Mundial. [69] La masa de plástico en los océanos puede ser tan alta como 100.000.000 de toneladas (98.000.000 de toneladas largas; 110.000.000 de toneladas cortas) . [70] La mayor parte de la contaminación plástica del océano se desecha y se pierden redes de la industria pesquera. [71]
Los 10 mayores emisores de contaminación plástica oceánica en todo el mundo son, de mayor a menor, China, Indonesia, Filipinas, Vietnam, Sri Lanka, Tailandia, Egipto, Malasia, Nigeria y Bangladesh, [72] principalmente a través de los ríos Yangtze, Indo. , Amarillo, Hai, Nilo, Ganges, Pearl, Amur, Níger y el Mekong, y representan "el 90 por ciento de todo el plástico que llega a los océanos del mundo". [73] [74]
Las bolsas de plástico desechadas , los anillos de seis paquetes , las colillas de cigarrillos y otras formas de desechos plásticos que terminan en el océano presentan peligros para la vida silvestre y la pesca. [75] La vida acuática puede verse amenazada por enredos, asfixia e ingestión. [76] [77] [78] Los pescadores pueden dejar o perder redes de pesca , generalmente de plástico, en el océano. Conocidas como redes fantasma , estas enredan peces , delfines , tortugas marinas , tiburones , dugongos , cocodrilos , aves marinas , cangrejos., y otras criaturas, restringiendo el movimiento, causando inanición, laceración, infección y, en aquellos que necesitan regresar a la superficie para respirar, asfixia. [79]
Muchos animales que viven sobre o en el mar consumen restos flotantes por error, ya que a menudo se parecen a sus presas naturales. [80] Los desechos plásticos, cuando son voluminosos o enredados, son difíciles de pasar y pueden alojarse permanentemente en el tracto digestivo de estos animales. Especialmente cuando las adaptaciones evolutivas hacen imposible que las tortugas rechacen las bolsas de plástico, que se asemejan a las medusas cuando se sumergen en agua, ya que tienen un sistema en la garganta para evitar que los alimentos resbaladizos se escapen. [81] Bloqueando así el paso de los alimentos y provocando la muerte por inanición o infección. [82] [83]
Los plásticos se acumulan porque no se biodegradan como lo hacen muchas otras sustancias. Se fotodegradarán con la exposición al sol, pero lo hacen correctamente solo en condiciones secas, y el agua inhibe este proceso. [84] En ambientes marinos, el plástico fotodegradado se desintegra en pedazos cada vez más pequeños sin dejar de ser polímeros , incluso hasta el nivel molecular . Cuando las partículas de plástico flotantes se fotodegradan hasta el tamaño de zooplancton , las medusas intentan consumirlas y, de esta manera, el plástico ingresa a la cadena alimentaria del océano . [85] [86]
Muchas de estas piezas duraderas terminan en el estómago de aves y animales marinos, [87] incluidas las tortugas marinas y el albatros de patas negras . [88] Esto resulta en la obstrucción de las vías digestivas, lo que conduce a una reducción del apetito o incluso a la inanición. [89] En un viaje del Pacific Gyre en 2008, los investigadores de la Fundación de Investigación Marina Algalita comenzaron a encontrar que los peces ingieren fragmentos de plástico y desechos. De los 672 peces capturados durante ese viaje, el 35% había ingerido piezas de plástico. [90]
Los desechos plásticos tienden a acumularse en el centro de los giros oceánicos . El giro del Pacífico Norte , por ejemplo, ha recogido el llamado " Gran parche de basura del Pacífico ", que ahora se estima en una a veinte veces el tamaño de Texas (aproximadamente de 700.000 a 15.000.000 de kilómetros cuadrados). Podría haber tanto plástico como peces en el mar. [91] Tiene un nivel muy alto de partículas de plástico suspendidas en la columna de agua superior. En muestras tomadas en 1999, la masa de plástico excedió a la del zooplancton (la vida animal dominante en el área) por un factor de seis. [69] [92]
El atolón Midway , al igual que todas las islas hawaianas , recibe cantidades sustanciales de escombros del parche de basura. En un noventa por ciento de plástico, estos desechos se acumulan en las playas de Midway donde se convierte en un peligro para la población de aves de la isla. El atolón Midway alberga dos tercios (1,5 millones) de la población mundial de albatros de Laysan . [94] Casi todos estos albatros tienen plástico en su sistema digestivo [95] y un tercio de sus polluelos muere. [96]
Los aditivos tóxicos utilizados en la fabricación de materiales plásticos pueden filtrarse a su entorno cuando se exponen al agua. Los contaminantes hidrófobos transmitidos por el agua se acumulan y magnifican en la superficie de los desechos plásticos [70], lo que hace que el plástico sea mucho más letal en el océano que en la tierra. [69] También se sabe que los contaminantes hidrófobos se bioacumulan en los tejidos grasos, biomagnificando la cadena alimentaria y ejerciendo presión sobre los depredadores ápice . Se sabe que algunos aditivos plásticos alteran el sistema endocrino cuando se consumen, otros pueden inhibir el sistema inmunológico o disminuir las tasas de reproducción. [92]
Los escombros flotantes también pueden absorber contaminantes orgánicos persistentes del agua de mar, incluidos PCB , DDT y PAH . [97] Los desechos plásticos pueden absorber químicos tóxicos de la contaminación del océano, potencialmente envenenando a cualquier criatura que se los coma. [98] Aparte de los efectos tóxicos [99], cuando se ingieren, algunos de estos afectan las células cerebrales de los animales de manera similar al estradiol , lo que provoca una alteración hormonal en la vida silvestre afectada. [88] Saido, químico de la Facultad de Farmacia, realizó un estudio en la Universidad de Nihon, Chiba, Japón., que descubrió que, cuando los plásticos finalmente se descomponen, producen oligómeros de bisfenol A (BPA) y PS potencialmente tóxicos en el agua. [100] Se cree que estas toxinas causan daño a la vida marina que vive en el área.
Microplásticos
Una preocupación creciente con respecto a la contaminación plástica en el ecosistema marino es el uso de microplásticos . Los microplásticos son pequeñas perlas de plástico de menos de 5 milímetros de ancho y se encuentran comúnmente en jabones de manos, limpiadores faciales y otros exfoliantes. Cuando se utilizan estos productos, los microplásticos pasan por el sistema de filtración de agua y llegan al océano, pero debido a su pequeño tamaño, es probable que escapen de la captura por las pantallas de tratamiento preliminar de las plantas de aguas residuales. [101]Estas perlas son dañinas para los organismos en el océano, especialmente para los filtradores, porque pueden ingerir fácilmente el plástico y enfermarse. Los microplásticos son una gran preocupación porque es difícil limpiarlos debido a su tamaño, por lo que los humanos pueden tratar de evitar el uso de estos plásticos dañinos comprando productos que utilicen exfoliantes ecológicos.
La contaminación en grandes masas de agua puede verse agravada por fenómenos físicos como los efectos biológicos de la circulación de Langmuir .
Toxinas
Aparte de los plásticos, existen problemas particulares con otras toxinas que no se desintegran rápidamente en el medio marino. Ejemplos de toxinas persistentes son PCB , DDT , TBT , pesticidas , furanos , dioxinas , fenoles y desechos radiactivos . Los metales pesados son elementos químicos metálicos que tienen una densidad relativamente alta y son tóxicos o venenosos en concentraciones bajas. Algunos ejemplos son mercurio , plomo , níquel , arsénico y cadmio.. Estas toxinas pueden acumularse en los tejidos de muchas especies de vida acuática en un proceso llamado bioacumulación . También se sabe que se acumulan en ambientes bentónicos , como estuarios y lodos de la bahía : un registro geológico de las actividades humanas del siglo pasado.
- Ejemplos específicos
- La contaminación industrial de China y Rusia, como los fenoles y los metales pesados en el río Amur, han devastado las poblaciones de peces y dañado el suelo del estuario . [102]
- Se ha demostrado que los eventos de contaminación aguda y crónica afectan los bosques de algas marinas del sur de California, aunque la intensidad del impacto parece depender tanto de la naturaleza de los contaminantes como de la duración de la exposición. [103] [104] [105] [106] [107]
- Debido a su alta posición en la cadena alimentaria y la posterior acumulación de metales pesados de su dieta, los niveles de mercurio pueden ser altos en especies más grandes como el atún rojo y el atún blanco . Como resultado, en marzo de 2004 la FDA de los Estados Unidos emitió pautas recomendando que las mujeres embarazadas, las madres lactantes y los niños limiten su ingesta de atún y otros tipos de peces depredadores. [108]
- Algunos mariscos y cangrejos pueden sobrevivir en ambientes contaminados, acumulando metales pesados o toxinas en sus tejidos. Por ejemplo, los cangrejos guantes tienen una capacidad notable para sobrevivir en hábitats acuáticos altamente modificados , incluidas las aguas contaminadas. [109] El cultivo y la recolección de estas especies necesitan un manejo cuidadoso si se van a utilizar como alimento. [110] [111]
- La escorrentía superficial de pesticidas puede alterar genéticamente el género de las especies de peces, transformando peces machos en hembras. [112]
- Los metales pesados ingresan al medio ambiente a través de derrames de petróleo , como el derrame de petróleo del Prestige en la costa gallega y el golfo de México, que desató aproximadamente 3,19 millones de barriles de petróleo [113] , o de otras fuentes naturales o antropogénicas .
- En 2005, la 'Ndrangheta , un sindicato de la mafia italiana , fue acusada de hundir al menos 30 barcos cargados con desechos tóxicos, muchos de ellos radiactivos . Esto ha dado lugar a investigaciones generalizadas sobre las raquetas de eliminación de desechos radiactivos . [114]
- Desde el final de la Segunda Guerra Mundial, varias naciones, incluida la Unión Soviética, el Reino Unido, los Estados Unidos y Alemania, se han deshecho de armas químicas en el Mar Báltico , lo que genera preocupación por la contaminación ambiental. [115] [116]
- El desastre nuclear de Fukushima Daiichi en 2011 provocó que las toxinas radiactivas de la planta de energía dañada se filtraran al aire y al océano. Todavía hay muchos isótopos en el océano, lo que afecta directamente a la red alimentaria bentónica y también afecta a toda la cadena alimentaria. La concentración de 137Cs en el sedimento del fondo que fue contaminado por agua con altas concentraciones entre abril y mayo de 2011 sigue siendo bastante alta y muestra signos de una disminución muy lenta con el tiempo. [117]
Ruido subacuático
La vida marina puede ser susceptible al ruido o la contaminación acústica de fuentes como los barcos que pasan, los estudios sísmicos de exploración petrolera y el sonar activo naval de baja frecuencia . El sonido viaja más rápidamente y a mayores distancias en el mar que en la atmósfera. Los animales marinos, como los cetáceos , a menudo tienen una vista débil y viven en un mundo definido en gran medida por la información acústica. Esto se aplica también a muchos peces de aguas profundas, que viven en un mundo de oscuridad. [118] Entre 1950 y 1975, el ruido ambiental en un lugar del Océano Pacífico aumentó en unos diez decibeles (es decir, un aumento de diez veces la intensidad). [119]
El ruido también hace que las especies se comuniquen más fuerte, lo que se denomina respuesta vocal lombarda. [120] Los cantos de las ballenas son más largos cuando los detectores de submarinos están activados. [121] Si las criaturas no "hablan" lo suficientemente alto, su voz puede quedar enmascarada por sonidos antropogénicos . Estas voces no escuchadas pueden ser advertencias, hallazgo de presas o preparaciones para hacer burbujeo de redes. Cuando una especie comienza a hablar más fuerte, enmascarará las voces de otras especies, lo que hará que todo el ecosistema hable más fuerte eventualmente. [122]
Según la oceanógrafa Sylvia Earle , "la contaminación acústica submarina es como la muerte de mil cortes. Cada sonido en sí mismo puede no ser un motivo de preocupación crítica, pero en conjunto, el ruido del transporte marítimo, los estudios sísmicos y la actividad militar es creando un entorno totalmente diferente al que existía incluso hace 50 años. Ese alto nivel de ruido seguramente tendrá un impacto fuerte y arrollador en la vida en el mar ". [123]
El ruido de los barcos y la actividad humana pueden dañar a los cnidarios y Ctenophora, que son organismos muy importantes en el ecosistema marino. Promueven una gran diversidad y se utilizan como modelos para la ecología y la biología debido a sus estructuras simples. Cuando hay ruido bajo el agua, las vibraciones en el agua dañan los pelos cilios en los Coelenterados. En un estudio, los organismos fueron expuestos a ondas sonoras por diferentes números de veces y los resultados mostraron que las células ciliadas dañadas estaban extruidas o faltaban o presentaban cinocilios y estereocilios doblados, flácidos o perdidos. [124] Los buques pueden certificarse para cumplir determinados criterios de ruido. [125]
Otro
Hay una variedad de efectos secundarios que se derivan no del contaminante original, sino de una condición derivada. Un ejemplo es la escorrentía superficial que contiene limo , que puede inhibir la penetración de la luz solar a través de la columna de agua, dificultando la fotosíntesis en las plantas acuáticas. [126]
Mitigación
Gran parte de la contaminación antropogénica acaba en el océano. La edición 2011 del Anuario del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente identifica como los principales problemas ambientales emergentes la pérdida en los océanos de cantidades masivas de fósforo , "un valioso fertilizante necesario para alimentar a una población mundial en crecimiento", y el impacto de miles de millones de piezas de plástico. los residuos están afectando a la salud de los entornos marinos a nivel mundial. [127]
Bjorn Jennssen (2003) señala en su artículo, "La contaminación antropogénica puede reducir la biodiversidad y la productividad de los ecosistemas marinos, lo que resulta en la reducción y el agotamiento de los recursos alimentarios marinos humanos". [128] Hay dos formas de mitigar el nivel general de esta contaminación: o se reduce la población humana o se encuentra una forma de reducir la huella ecológica dejada por el ser humano medio. Si no se adopta la segunda vía, entonces se puede imponer la primera cuando los ecosistemas del mundo se tambaleen.
La segunda forma es que los humanos, individualmente, contaminen menos. Eso requiere voluntad social y política, junto con un cambio de conciencia para que más personas respeten el medio ambiente y estén menos dispuestas a abusar de él. [129] A nivel operativo, se necesitan regulaciones y la participación de los gobiernos internacionales. [130] A menudo es muy difícil regular la contaminación marina porque la contaminación se extiende a través de las barreras internacionales, lo que dificulta la creación y el cumplimiento de las regulaciones. [131]
Sin una conciencia adecuada sobre la contaminación marina, la voluntad global necesaria para abordar eficazmente los problemas puede resultar inadecuada. La información equilibrada sobre las fuentes y los efectos nocivos de la contaminación marina debe convertirse en parte de la conciencia pública en general, y se requiere investigación continua para establecer plenamente y mantener actualizado el alcance de los problemas. Como se expresa en la investigación de Daoji y Dag, [132] una de las razones por las que los chinos carecen de preocupación por el medio ambiente es porque la conciencia pública es baja y, por lo tanto, debe ser un objetivo.
La cantidad de conciencia sobre la contaminación marina es vital para ayudar a evitar que la basura ingrese a las vías fluviales y termine en nuestros océanos. La EPA informa que en 2014 los estadounidenses generaron alrededor de 258 millones de toneladas de desechos, y solo un tercio fue reciclado o convertido en abono. En 2015, más de 8 millones de toneladas de plástico llegaron al océano. The Ocean Conservancy informó que China, Indonesia, Filipinas, Tailandia y Vietnam arrojan más plástico al mar que todos los demás países juntos. [133]A través de un embalaje más sostenible, esto podría conducir a; eliminando componentes tóxicos, utilizando menos materiales, haciendo plástico reciclable más fácilmente disponible. Sin embargo, la conciencia solo puede llevar estas iniciativas hasta ahora. El plástico más abundante es el PET (tereftalato de polietileno) y es el más resistente a los biodegradables. Los investigadores han logrado grandes avances en la lucha contra este problema. En una forma ha sido añadiendo un polímero especial llamado copolímero tetrabloque. El copolímero tetrabloque actúa como un laminado entre el PE y el iPP, lo que permite una descomposición más fácil pero sigue siendo resistente. A través de una mayor conciencia, las personas se volverán más conscientes de sus huellas de carbono. Además, a partir de la investigación y la tecnología, se pueden hacer más avances para ayudar en el problema de la contaminación plástica. [134] [135]
Se ha considerado a las medusas como un posible organismo mitigante de la contaminación. [136] [137]
Historia
Aunque la contaminación marina tiene una larga historia, no se promulgaron leyes internacionales importantes para contrarrestarla hasta el siglo XX. La contaminación marina fue motivo de preocupación durante varias Convenciones de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar a partir de la década de 1950. La mayoría de los científicos creían que los océanos eran tan vastos que tenían una capacidad ilimitada para diluirse y, por lo tanto, hacer que la contaminación fuera inofensiva.
A finales de la década de 1950 y principios de la de 1960, hubo varias controversias sobre el vertido de desechos radiactivos en las costas de los Estados Unidos por parte de empresas autorizadas por la Comisión de Energía Atómica , en el Mar de Irlanda desde la instalación británica de reprocesamiento en Windscale , y en el Mar Mediterráneo por el Comisariado francés de la Energía Atómica . Después de la controversia del Mar Mediterráneo, por ejemplo, Jacques Cousteau se convirtió en una figura mundial en la campaña para detener la contaminación marina. La contaminación marina ocupó nuevos titulares internacionales después del accidente en 1967 del petrolero Torrey Canyon y después del derrame de petróleo de 1969 en Santa Bárbara frente a la costa de California.
La contaminación marina fue un área importante de discusión durante la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Humano de 1972 , celebrada en Estocolmo. Ese año también fue testigo de la firma del Convenio sobre la prevención de la contaminación del mar por vertimiento de desechos y otras materias , a veces llamado Convenio de Londres. La Convención de Londres no prohibió la contaminación marina, pero estableció listas negras y grises de sustancias que debían ser prohibidas (negro) o reguladas por las autoridades nacionales (gris). El cianuro y los desechos radiactivos de alta actividad, por ejemplo, se incluyeron en la lista negra. El Convenio de Londres se aplicaba únicamente a los residuos vertidos desde buques y, por tanto, no hizo nada para regular los residuos vertidos como líquidos por tuberías. [138]
sociedad y Cultura
Leyes y políticas
- En 1948, Harry Truman firmó una ley anteriormente conocida como Ley Federal de Control de la Contaminación del Agua [139] que permitía al gobierno federal controlar la contaminación marina en los Estados Unidos de América.
- En 1972, la Ley de Protección, Investigación y Santuarios Marinos de 1972 fue aprobada por el Consejo de Calidad Ambiental, que controla los vertidos en los océanos. [140]
- En 1973 y 1978, MARPOL 73/78 fue un tratado escrito para controlar la contaminación de las embarcaciones, especialmente con respecto a los hidrocarburos. En 1983, el Convenio internacional para prevenir la contaminación por los buques hizo cumplir el tratado MARPOL 73/78 a nivel internacional. [141]
- La Convención de las Naciones Unidas sobre el Derecho del Mar de 1982 ( UNCLOS ) se estableció para proteger el medio ambiente marino por parte de los estados gobernantes para controlar su contaminación del océano. Puso restricciones sobre la cantidad de toxinas y contaminantes que provienen de todos los barcos a nivel internacional. [142]
- En 2017, las Naciones Unidas adoptaron una resolución que establece los Objetivos de Desarrollo Sostenible , incluida la reducción de la contaminación marina como un objetivo medido en el marco del Objetivo 14 . [143]
Ver también
- Toxicología acuática
- Impacto ambiental de los plaguicidas
- Convenio de Londres para prevenir la contaminación del mar por vertimiento de desechos y otras materias
- desechos marinos
- Contaminación por mercurio en el océano
- Día Nacional de Limpieza
- Contaminación por nutrientes
- Toxicidad de la contaminación por hidrocarburos para los peces marinos
- Contaminación plástica
- Sopa de plastico
- Eliminación de desechos radiactivos en los océanos
- Convenio de Estocolmo sobre contaminantes orgánicos persistentes
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