La lluvia ácida puede tener graves consecuencias para el medio ambiente -especialmente los entornos acuáticos y los suelos. Aunque se han tomado medidas para limpiar muchas de las emisiones que la provocan, el daño ya está hecho en muchos entornos naturales de todo el mundo.
Sin embargo, hay luz al final del túnel. Resulta que hay algunos métodos que se pueden emplear para ayudar a reducir y revertir los efectos de la lluvia ácida en el mundo natural.
- ¿Qué es la lluvia ácida y qué la provoca?
- ¿Qué formas diferentes de lluvia ácida existen?
- ¿Cuál es el pH de la lluvia ácida?
- ¿Por qué la lluvia ácida es perjudicial para el medio ambiente?
- ¿La lluvia ácida es perjudicial para los seres humanos?
- ¿Existen efectos positivos de la lluvia ácida?
- ¿Cómo afecta la lluvia ácida al suelo?
- ¿Cómo se pueden restaurar las zonas dañadas por la lluvia ácida?
- Se puede añadir piedra caliza en polvo a los cursos de agua acidificados
- El «bombardeo de mantas» de pellets de calcio también se ha utilizado para restaurar suelos acidificados
- Regular las industrias para controlar las emisiones
- El cambio a fuentes de energía alternativas también ayuda
¿Qué es la lluvia ácida y qué la provoca?
Como quizá recuerde de sus días de instituto, la lluvia ácida se forma cuando el dióxido de azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOX) son emitidos a la atmósfera y
transportados por el viento y las corrientes de aire. Estos contaminantes reaccionan con las moléculas de agua de la atmósfera, así como con el oxígeno y otras sustancias químicas para formar los ácidos sulfúrico y nítrico.
Estos ácidos se mezclan después con más agua y otros materiales de la atmósfera, antes de caer al suelo como lluvia ácida.
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El fenómeno se identificó por primera vez en el siglo XIX, durante el auge de la Revolución Industrial. Robert Angus Smith, un químico escocés que trabajaba en Manchester (Inglaterra), estableció la conexión entre la lluvia ácida y los contaminantes atmosféricos.
Una pequeña cantidad de dióxido sulfúrico y óxidos nitrosos son componentes naturales del medio ambiente y proceden de fuentes como los volcanes, las descargas eléctricas de los rayos, etc. Sin embargo, las cantidades mucho mayores de lluvia ácida que se encuentran hoy en día provienen de las actividades industriales humanas, sobre todo de la quema de combustibles fósiles.
En la actualidad, las fuentes más comunes de estos óxidos son:
- La quema de combustibles fósiles para generar electricidad. Dos tercios del SO2 y una cuarta parte del NOX de la atmósfera proceden de los generadores de energía eléctrica.
- Los gases de escape de los vehículos y de la maquinaria pesada.
- La fabricación, las refinerías de petróleo y otras industrias.
- Deposición húmeda
- Deposición seca
- Los hábitats de agua dulce se vuelven tan ácidos que los animales ya no pueden vivir en ellos.
- La degradación de muchos minerales del suelo produce iones metálicos que luego son arrastrados por la escorrentía, causando varios efectos:
- La liberación de iones tóxicos, como el Al3+, en el suministro de agua.
- La pérdida de minerales importantes, como el Ca2+, del suelo, lo que mata a los árboles y daña los cultivos.
- Los contaminantes atmosféricos son fácilmente trasladados por las corrientes de viento, por lo que los efectos de las lluvias ácidas se sienten lejos de donde se generan los contaminantes.
¿La lluvia ácida es perjudicial para los seres humanos?
Además de los graves daños que la lluvia ácida puede causar al medio ambiente, también es perjudicial para los edificios, los monumentos históricos y las estatuas, especialmente los fabricados con piedra caliza y mármol.
También puede afectar a la salud humana.
Aunque no de forma directa, per se, las partículas del aire que forman la lluvia ácida pueden contribuir a los problemas cardíacos y pulmonares si se inhalan, especialmente por parte de los enfermos de asma y bronquitis. Los NOx también pueden dar lugar a la creación de ozono a nivel del suelo que, cuando también se inhala, puede favorecer graves problemas pulmonares como la neumonía crónica y el enfisema.
La lluvia ácida a mayor altitud también puede dar lugar a la formación de una espesa niebla ácida que afecta a la visibilidad e irrita los ojos y la nariz.
¿Existen efectos positivos de la lluvia ácida?
Resulta que en realidad hay algunos efectos positivos interesantes de la lluvia ácida. Por ejemplo, se ha descubierto que la lluvia ácida puede ayudar a reducir la producción natural de metano, un gas de efecto invernadero más potente que el dióxido de carbono.
Esto se ha observado especialmente en las zonas húmedas. Se ha demostrado que el contenido de azufre de la lluvia ácida limita la actividad de los microbios productores de metano que se encuentran en esos entornos.
¿Cómo afecta la lluvia ácida al suelo?
El suelo es una de las bases más fundamentales de toda la vida terrestre. Cualquier daño significativo en él tendrá un impacto dramático en ecosistemas enteros en la tierra.
Cuando el valor químico y nutricional de los suelos se agota, ecosistemas enteros pueden colapsar. Por eso es de vital importancia eliminar o, al menos, reducir al máximo los efectos de la lluvia ácida en el suelo.
Fuente: Chet_W/iStock Ya hemos mencionado anteriormente algunos efectos importantes de la lluvia ácida en el suelo, pero en algunos casos, los bosques, arroyos y lagos que sufren la lluvia ácida son capaces de amortiguar los efectos. La amortiguación es la capacidad de un ecosistema para tolerar un aumento de la acidificación por la lluvia ácida.
Esto depende totalmente de una serie de factores. Los dos principales son el grosor y la composición del suelo y el tipo de roca madre que hay debajo.
Por ejemplo, las zonas con suelos gruesos y ricos en calcio, piedra caliza o mármol, son más capaces de neutralizar el ácido del agua de lluvia. Esto se debe a que la piedra caliza y el mármol son más alcalinos (básicos) y producen pHs más altos cuando se disuelven en el agua.
En lugares donde la geología subyacente, y por extensión, la química del suelo, es incapaz de amortiguar los efectos de la lluvia ácida, la acidificación del suelo puede ser devastadora. Elimina minerales vitales del suelo que pueden matar a las plantas existentes y también amenaza el futuro de la productividad forestal.
Los suelos ácidos tienden a provocar un crecimiento más lento de las plantas y los árboles, si es que no mueren del todo.
«En las Montañas Verdes de Vermont y las Montañas Blancas de New Hampshire, en Estados Unidos, el 50% de los abetos rojos han muerto en los últimos 25 años. También se ha observado una reducción del crecimiento de los árboles existentes, medida por el tamaño de los anillos de crecimiento de los árboles en estas zonas.» – airquality.org.uk.
Fuente: Gustav Bergman/Flickr ¿Cómo se pueden restaurar las zonas dañadas por la lluvia ácida?
Como ya hemos visto, los daños causados por la lluvia ácida pueden ser muy importantes para el medio ambiente -especialmente el suelo y los medios acuáticos. Aunque la naturaleza tiene una gran capacidad para curarse a sí misma, a veces es necesario que el ser humano actúe.
Aquí tienes algunas formas en las que el ser humano puede ayudar a restaurar los daños causados por la lluvia ácida.
Se puede añadir piedra caliza en polvo a los cursos de agua acidificados
Fuente: environment.no Un método para restaurar artificialmente los daños causados por la lluvia ácida en lagos y ríos es introducir piedra caliza en polvo. Llamado «encalado», el carbonato de calcio, y otros componentes alcalinos de la piedra caliza, ayudan a neutralizar el pH de las aguas afectadas.
Aunque esta es una solución bastante sencilla, no es el método más barato. También es sólo una solución temporal y debe continuarse a intervalos hasta que la lluvia ácida se detenga.
Se ha utilizado con éxito, en lugares como Noruega y Suecia, para ayudar a restaurar los lagos y vías fluviales afectados. También se llevó a cabo otro gran proyecto de encalado en Gales, Reino Unido, donde 12.000 km, más o menos, de las vías fluviales se habían acidificado.
Ese proyecto se llevó a cabo en 2003 en el río Wye (una importante vía fluvial que va desde el centro de Gales hasta el estuario del Severn) y, de hecho, propició el regreso del salmón a esas zonas. Estos peces no se habían visto en el río desde mediados de la década de 1980.
El «bombardeo de mantas» de pellets de calcio también se ha utilizado para restaurar suelos acidificados
Fuente: Mariel Carr/Wikimedia Commons Las soluciones a base de calcio también pueden utilizarse para ayudar a restaurar los suelos dañados por la lluvia ácida. Por ejemplo, en 1999, se esparcieron 40 toneladas de gránulos de calcio secos sobre una cuenca de 29 acres en Hubbard Brook, New Hampshire, EE.UU. Los gránulos se esparcieron en helicóptero durante varios días.
Los gránulos estaban especialmente diseñados para abrirse camino lentamente en la cuenca durante muchos años y neutralizar la acidificación del suelo. Los investigadores hicieron un seguimiento del bosque durante una década y media para comparar la zona con las cuencas adyacentes que no recibieron el mismo tratamiento.
«El tratamiento aumentó la resistencia del bosque a las grandes perturbaciones», dijo uno de los miembros del equipo de investigación. «Los árboles de la cuenca tratada con calcio fueron capaces de recuperarse más rápidamente de una grave tormenta de hielo que azotó la región en 1998.»
Regular las industrias para controlar las emisiones
Fuente: Pexels Suena obvio, pero una de las formas más eficaces de ayudar a restaurar las zonas dañadas por la lluvia ácida es reducir la emisión de óxidos de azufre y nitrógeno de las industrias más contaminantes. Al detener el problema en su origen, se permite que la naturaleza se recupere por sí misma.
Esto puede lograrse mediante una mezcla de lavado de carbón, quemar sólo carbones bajos en azufre o instalar dispositivos llamados «scrubbers» a los conductos de humos y chimeneas. También llamados desulfurizadores de gases de combustión (FGD), suelen funcionar para eliminar químicamente el SO2 de los gases que salen de las chimeneas.
Son increíblemente eficaces y pueden eliminar hasta el 95% del dióxido de azufre de los gases de las emisiones. Por supuesto, las centrales eléctricas también pueden pasar del uso de carbón a combustibles con bajo contenido en azufre, como el gas natural, o a formas alternativas de energía.
En el caso de los vehículos, la introducción del convertidor catalítico en los sistemas de escape proporciona un elemento fundamental para reducir las emisiones de NOx de los coches.
Esto ha sido especialmente eficaz en lugares como EE.UU. y Canadá, donde la normativa gubernamental se introdujo hace más de 25 años para obligar a las industrias a limpiar sus actos. En particular, la Ley de Aire Limpio de 1970 y el Acuerdo de Calidad del Aire entre Canadá y Estados Unidos de 1991.
Algunos estudios de 2015 han demostrado que, tras un comienzo lento, los suelos acidificados están mostrando una recuperación acelerada en una amplia franja del oeste de Ontario y Maine.
El cambio a fuentes de energía alternativas también ayuda
Fuente: Kuebi/Wikipedia Commons Otra estrategia empleada para detener la lluvia ácida y ayudar a restaurar los daños causados ha sido la introducción generalizada de fuentes de energía alternativas para generar electricidad. La eólica, la geotérmica, la solar, la hidroeléctrica y la nuclear son las principales.
Al eliminar por completo la necesidad de utilizar combustibles fósiles, estas fuentes de energía alternativas eliminan eficazmente las emisiones de dióxido de azufre y NOx contaminantes al aire. Y, por supuesto, lo mismo ocurre con el cambio a los vehículos eléctricos.
Y con esto terminamos.
Los efectos de la lluvia ácida en el entorno natural y en el construido pueden ser increíblemente graves si no se les pone freno. Afortunadamente, una mezcla de legislación importante y algunas estrategias innovadoras de mitigación han demostrado ser eficaces para reducir, e incluso revertir, algunos de los daños más graves.
Un problema importante de estos contaminantes es que pueden ser transportados a distancias muy largas antes de formar la lluvia ácida. Esto significa que los países pueden sufrir las consecuencias de las actividades industriales en lugares lejanos, no sólo a nivel local.
¿Qué formas diferentes de lluvia ácida existen?
La lluvia ácida puede formarse, o depositarse, de dos maneras diferentes:
La deposición húmeda es lo que más comúnmente conocemos como lluvia ácida. En ella, los ácidos sulfúrico y nítrico que se forman en la atmósfera caen al suelo arrastrados por la lluvia, la nieve, la niebla o el granizo.
La deposición seca, en cambio, consiste en los depósitos de la atmósfera en ausencia de humedad.
«Las partículas y gases ácidos pueden depositarse en las superficies (masas de agua, vegetación, edificios) rápidamente o pueden reaccionar durante el transporte atmosférico para formar partículas más grandes que pueden ser perjudiciales para la salud humana. Cuando los ácidos acumulados son arrastrados de una superficie por la siguiente lluvia, esta agua ácida fluye sobre y a través del suelo, y puede dañar las plantas y la vida silvestre, como los insectos y los peces.» – EPA.
La cantidad en que se produce la deposición seca o húmeda viene dictada por la cantidad de lluvia de una zona afectada. Los desiertos, por ejemplo, tienden a mostrar más deposición seca en comparación con algún lugar que experimenta varios centímetros de lluvia al año.
¿Cuál es el pH de la lluvia ácida?
El término lluvia ácida es interesante, ya que la lluvia normal, en promedio, también es ligeramente ácida. Normalmente, la lluvia limpia tiene un pH de entre 5 y 5,6.
Como probablemente sepa, la escala de pH va de 0 a 14 y mide la acidez o alcalinidad relativa de una solución acuosa determinada por el contenido de iones de hidrógeno (H+). La escala fue inventada por un científico danés, Søren Sørensen, en 1909.
Es una escala logarítmica y cada unidad de pH representa un aumento de diez veces la acidez.
Para referencia, el agua pura destilada tiene un pH de 7 y el ácido dentro de una batería puede tener un pH de 0. En el otro extremo de la escala de pH, la lejía tiene un pH de alrededor de 12,6 y el limpiador de desagües líquido hasta un pH de 14.
La razón por la que la lluvia normal es ligeramente ácida es por el dióxido de carbono disuelto que forma ácido carbónico. La lluvia ácida, en cambio, suele tener un pH de entre 4,2 y 4,4.
Esta disminución del pH entre la lluvia limpia y la ácida significa que esta última puede ser considerablemente más ácida.
En algunas ocasiones, el pH de la lluvia ácida se ha registrado tan bajo como 3 – similar al pH del vinagre. Una vez se registró una cifra aún más baja en 1982, cuando el pH de la niebla en la costa oeste de EE.UU. midió un pH de 1,8!
¿Por qué la lluvia ácida es perjudicial para el medio ambiente?
La lluvia ácida puede ser increíblemente perjudicial para el entorno natural. Desde el punto de vista ecológico, la lluvia ácida es mucho más devastadora en entornos acuáticos como arroyos, lagos y pantanos.
La lluvia ácida puede, y lo hará, cambiar drásticamente el pH medio de estos entornos, matando potencialmente a muchas especies de peces y otros organismos acuáticos que están adaptados a un pH más alto.
Muchos organismos acuáticos tienen algo llamado «nivel de pH crítico» en el que pueden sobrevivir. Por ejemplo, los caracoles tienden a sufrir mucho en pH inferiores a pH 6, las moscas de mayo alrededor de pH 5,5, y las ranas en algún lugar de la región de pH 4.
Para los peces, los niveles bajos de pH también pueden impedir la eclosión de sus huevos. Todos estos efectos tienden a reducir drásticamente la biodiversidad de estos ecosistemas.
Cuando la lluvia ácida penetra y se infiltra en el suelo, puede lixiviar metales venenosos como el aluminio, el cadmio y el mercurio de las partículas del suelo y la arcilla, que luego tienden a fluir hacia los arroyos y lagos. Por ejemplo, cuanto más ácida es la lluvia, más aluminio se libera, lo que agrava los problemas de contaminación.
La lluvia ácida también elimina un gran número de cationes de calcio del suelo, que es un mineral importante para la ecología local. Una pérdida significativa de éste puede dañar, e incluso matar, árboles, plantas y cultivos.
Desde hace tiempo se sabe que el aluminio es muy tóxico para los organismos de agua dulce, y también puede afectar gravemente a los ecosistemas terrestres. En los entornos acuáticos, el aluminio es una toxina especialmente potente para los organismos que respiran por las branquias, como los peces y los invertebrados.
La exposición a grandes dosis de aluminio provoca problemas en el plasma y la hemolinfa (un equivalente de la sangre en los invertebrados) y puede acabar provocando fallos en la osmorregulación (la regulación de fluidos y electrolitos en los organismos) en los animales afectados. En el caso de los peces, en particular, el aluminio reduce la eficiencia de sus branquias y puede conducir a la muerte de las células branquiales.
El aluminio también puede acumularse en los invertebrados de agua dulce. Esto tiene un efecto de choque para cualquier mamífero y ave depredadora.
En tierra, el aluminio, arrastrado al suelo como resultado de la lluvia ácida, puede afectar negativamente a los sistemas de raíces finas de las plantas. Al igual que en algunos animales acuáticos, la presencia de aluminio en concentraciones suficientes afecta a los sistemas que son importantes para la captación de nutrientes vitales.
«A grandes alturas, la niebla y las nubes ácidas pueden eliminar los nutrientes del follaje de los árboles, dejándolos con hojas y agujas marrones o muertas. Los árboles son entonces menos capaces de absorber la luz solar, lo que los debilita y los hace menos capaces de soportar las temperaturas de congelación.» – EPA.
El aluminio también se acumula en las plantas, como algunos invertebrados, afectando a su vez a toda la cadena alimentaria.
La lluvia ácida también puede dañar, y eventualmente, matar directamente a las plantas. Además de la acidificación del suelo, la lluvia ácida también puede provocar la desecación de las cutículas cerosas de las hojas que han evolucionado en algunas plantas para evitar la pérdida de agua.
Esto acaba provocando una pérdida excesiva de agua de la planta a la atmósfera. Las plantas afectadas se deshidratan y perecen. Las plantas que experimentan esto suelen mostrar un color amarillento entre las venas de sus hojas.
El aumento de la acidificación de los tejidos internos de la planta también puede resultar en la disolución de minerales importantes, debilitándola fatalmente.
La acidificación del suelo también impacta dramáticamente en la biodiversidad microbiana del suelo. Algunos microbios no pueden tolerar un pH bajo y, en consecuencia, mueren.
La lluvia ácida también puede ser muy perjudicial para las aguas costeras poco profundas. La acidificación de los océanos puede impedir que los invertebrados marinos creen eficazmente exoesqueletos calcificados.
Los corales son especialmente sensibles a los niveles de pH más bajos, donde sus esqueletos de carbonato cálcico pueden disolverse. Cualquier efecto sobre los miembros más bajos de la cadena alimentaria del océano también tendrá un efecto en cadena sobre otros animales marinos superiores.
En resumen, los 3 principales efectos de la lluvia ácida en el medio ambiente son (cortesía de la Universidad de Washington):