CONTAMINACIÓN FÍSICA DEL SUELO


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Cambios de temperatura en el suelo:



Normalmente, la temperatura de suelo está determinada por un conjunto de factores externos, internos o propios del suelo. Los factores externos más importantes son: la radiación solar, la nubosidad, la temperatura y humedad del aire, el viento, la precipitación y la distribución tierra-mar. Entre los factores internos pueden mencionarse: el albedo (porcentaje de energía solar incidente que refleja una superficie en el espacio), color de suelo, la exposición, la cobertura vegetal, la textura, el contenido de humedad de suelo, la materia orgánica y la rugosidad.



Los cambios en el uso del suelo también han influido en el aumento de la temperatura terrestre.
Más de la tercera parte de la superficie de la Tierra ha sido transformada por las actividades humanas, sobre todo por la urbanización y la agricultura intensiva. Su efecto térmico es mayor que el ocasionado por las emisiones de CO2 (dióxido de carbono).
La urbanización es una gran desventaja. Más allá de los avances tecnológicos para las personas, es nocivo para el suelo. Grandes áreas de tierra deben perturbarse y degradarse para proporcionar a los moradores urbanos agua, alimentos, energía, minerales y muchísimos otros recursos. Esta actividad disminuye y degrada la biodiversidad de la tierra.
En las áreas urbanas, la predominante vegetación se destruye para dar lugar a distintos tipos de edificaciones. Así, en una reacción en cadena, muchos problemas llegan, tales como la erosión del suelo, la deforestación, y los desechos tóxicos que van a parar a la superficie terrestre, provocando diversos efectos adversos.
Otra razón de la subida de las temperaturas mínimas ha podido estar en algunas regiones ligada a la expansión de las extensiones regadas artificialmente. El desarrollo de los campos de regadío, al aumentar la capacidad de calor del suelo, provocan un aumento de la radiación nocturna desde el suelo y por lo tanto el incremento de las temperaturas mínimas. Además aumentan la evaporación y el contenido de agua en las capas bajas cercanas al suelo. El vapor de agua actúa como un gas invernadero. Así hacen aumentar la temperatura de los niveles más bajos y se reduce la variación térmica entre los días y las noches.
Otros investigadores, en cambio, creen que la agricultura en las latitudes medias ha tenido históricamente un efecto de enfriamiento, al convertirse antiguos bosques en campos de labrantío, aumentando así el albedo, especialmente el invernal, cuando la nieve recubre el paisaje. Por el contrario, en los trópicos, la deforestación ha ocasionado probablemente un calentamiento ya que allí han sido sustituidos por superficies con albedo igual o inferior, como es el caso de los campos de arroz, por ejemplo. Esto es un problema de vital importancia. La vegetación sobre el suelo, evita el paso total de la radiación solar hacia la superficie terrestre. Al deforestar, esa barrera desaparece, dejando expuesto al suelo a gran cantidad de tiempo bajo el calor solar.

Por otro lado, los cambios de usos del suelo pueden provocar cambios en la generación de los cumulonimbos tormentosos (nubes densas que presentan un gran desarrollo vertical y aspecto montañoso en forma de yunque en su parte superior) que ayudan al transporte de calor y humedad de las latitudes más bajas a las más altas. De 1.500 a 5.000 tormentas se producen simultáneamente y en cualquier instante en el planeta. Es probable que los cambios en los usos del suelo produzcan efectos diversos que se contrarresten entre sí si sólo se tiene en cuenta la evolución media de la temperatura global, pero parece indudable su importancia en la evolución de los climas regionales.

Tierras deforestadas:

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Enlace externo:
Imagen: greenpeace.org

La intensa urbanización impide el desarrollo natural del suelo:



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Enlaces externos:
http://madregea.blogspot.com/2009/07/cambios-en-el-uso-del-suelo-y-la.html
http://www.google.com.ar/search?q=define:albedo&hl=es&rlz=1T4ADFA
http://www.canalmar.com/diccionario/cumulonimbos
http://sanjo7.blogia.com/upload/20071031154837-defo.jpg
Imagen: ecologiaverde.com


Materiales y ciudades ecológicas, el desafío actual


Mientras las urbanizaciones van ganando terreno sobre los espacios rurales, los esfuerzos apuntan a lograr desarrollos basados en productos y sistemas que provoquen el menor daño posible al medio ambiente (...).
Ya en el siglo XXI, por primera vez, la población de las ciudades supera a la de las zonas rurales en los países industrializados, tendencia que se replica en el resto del mundo. Así, el entorno artificial es percibido como una nueva especie de naturaleza, que está impactando de manera negativa sobre el medio ambiente a causa del modo en que se administran los recursos no renovables, produciendo deforestación, contaminación, calentamiento global, lluvia ácida, extinción de especies animales y vegetales, etcétera.
La toma de conciencia primero apuntó a eliminar por completo el impacto negativo de las actividades humanas con algunas soluciones posibles (por cada árbol talado plantar uno nuevo) y otras poco realistas (no arrojar más residuos a un río de los que es capaz de degradar naturalmente), pero en todo caso terminaba siendo la sociedad en su conjunto la que asumía el costo de su efectividad, en lugar de sus verdaderos responsables (...).
Fue a partir de la década de 1980 cuando surgió el concepto de desarrollo sustentable, que sin tratar de alcanzar objetivos tan extremos como la de la contaminación nula propone, entre otras cosas, el uso racional de las tecnologías en función de la preservación del medio ambiente, en todas las industrias; pero en el caso de la construcción resulta vital ya que es la más contaminante: la mitad de sus productos provienen de la extracción de la corteza terrestre; en todo el ciclo (extracción, producción y traslado) demanda el 40% de la energía consumida en la Tierra; y produce el 50% de los residuos generados. Sin embargo, un dato curioso revelado en 2007 fue que la industria ganadera supera a la automotriz en la liberación de gases que generan el efecto invernadero.

La bioconstrucción


(...) La bioconstrucción no sólo emplea materiales naturales como el adobe sino que también reutiliza materiales como botellas para, por ejemplo, levantar paredes de gran capacidad aislante térmica; en realidad se trata de un sistema que concibe la arquitectura como parte de un todo con su entorno, que funciona como una unidad autosuficiente donde, por ejemplo, se economiza al máximo el agua potable, y el agua desechada se reutiliza para el baño; los desechos se filtran de manera natural antes de su eliminación y se transforman en abono para cultivos y biogas; el sol se aprovecha para calentar el agua y calefaccionar; por medio del viento se produce electricidad, que se almacena en baterías; la ventilación de los ambientes se logra gracias a la correcta disposición de ventanas y espejos de agua (...)
Ecociudades: La tendencia actual en diseño urbano tiene a las ecociudades como modelos aplicados tanto en asentamientos informales como en otros exclusivos para habitante con altos niveles de ingresos, reduciendo las causas de contaminación y calentamiento global. En líneas generales, se destacan por depender mínimamente de zonas rurales próximas, servicios basados en energías renovables, medios de transporte público y construcciones de baja altura. Si son tan buenas, ¿por qué no vemos más ejemplos de ciudades verdes? (...)

Fuente: "Bienvenidos al futuro", Suplemento aniversario. La Nación, 2 de febrero de 2009.

Contaminación Radioactiva de los suelos


La explotación de centrales nucleares plantea graves problemas debido al peligro que supone la liberación al ambiente de isótopos radioactivos. Accidentes como los de Chernóbil, entre otros, sensibilizaron a la opinión pública y a los organismos oficiales implicados, obligando a replantearse el papel de las centrales nucleares en la política energética de los estados. Empero tras comenzar la actual crisis energética, se relanza el debate y una vez más nuestra memoria histórica parece derrumbarse bajo el peso de la publicidad, presiones de lobbies y temores frente a los retos de una economía insustentable. El suelo es uno de los receptores terminales de la contaminación por radionúclidos y, sin embargo, son escasos los trabajos sobre este tema. No obstante, en la revisión que abordaremos en este y el siguiente post, se pone de manifiesto la profunda alteración de los componentes del suelo -fundamentalmente su biocenosis- que modifican la estructura ecológica y, en consecuencia, el funcionamiento global del sistema edáfico. Su descontaminación aún se enfrenta a retos no solventados, en el caso de que pudieran serlo.
Es cierto que la energía nuclear natural es el motor que ha dado la vida a este planeta y a su biosfera. Ahora bien una cuestión es entender la energía nuclear y otra bien distinta los riesgos que acarrea su manipulación por las “manazas” del hombre, y lo que es peor, por las perversas mentes de algunos descontrolados. Se trata de un tema del que ya habláramos muy pronto, con vistas a intentar que el ciudadano entiendan que los mensajes subliminales que recibimos cada día sobre la “bondad” de le energía nuclear no son más que propaganda de los lobbies nucleares. Aprovechando la actual crisis energética, vuelven a intentar convencer al ciudadano de la conveniencia de la instalación de nuevas centrales nucleares. Empero lo más sarcástico de todo este resurgimiento de la verborrea nuclear, es que pretenden convencernos apelando al problema del cambio climático inducido antropogénicamente. La cuestión, ni mucho menos, deriva del calentamiento climático, sino de la crisis energética. Apelar al susodicho problema resulta ser una estrategia pedestre, falaz y nauseabunda con vistas a convencernos a todos acerca de la necesidad de retornar a tal fuente de energía. Y por lo que leo, escucho y veo, muchos lamentablemente están picando el anzuelo, incluso algunos ecologistas. Pero paso a paso.

Revisemos primero como afecta la contaminación radioactiva a los suelos, entendidos como estructuras abióticas y soporte de la vida. Seguidamente, en otro post explicaremos algunos efectos sobre el componente biótico de los suelos, así como a su biota y la vegetación que crece sobre y gracias a ellos. Finalizaremos en otros post, intentando “agarrar el toro por los cuernos”: las razones económicas subyacentes y los problemas no solo ambientales, sino también geopolíticos que pueden acarrear si triunfan las tesis de los defensores de las nucleares.
Los accidentes ocurridos en tras la construcción de las centrales nucleares en diversas instalaciones, de los cuales el de Chernóbil ha sido uno de los más graves (pero no el único) y con una incidencia transnacional, ha reavivado una polémica en la que muchas veces se obvian las grandes lagunas que se tienen en el conocimiento de los isótopos radioactivos como agentes contaminantes de repercusiones más que graves. Los riesgos en caso de fugas ya son bien conocidos por su dramatismo y gravedad.

El suelo es uno de los receptores terminales de radioisótopos. Su presencia en el medio edáfico se debe a su existencia previa como componente del substrato litológico, o bien a las radiaciones cósmicas. En este caso, generalmente, tienen una distribución amplia, aunque su concentración suele ser muy baja. Sin embargo, otra fuente de radioisótopos procede de la contaminación derivada de las actividades en las que el hombre emplea la energía nuclear (defensa, centrales nucleares, medicina, investigación, etc.). En este otro caso se distribuyen en áreas más reducidas, pero en forma mucho más concentrada. Este es el riesgo inherente a la actividad de las centrales nucleares y la causa principal del impacto ambiental que producen las mismas, debido a la presencia de una cantidad inusualmente elevada de isótopos radioactivos.


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Imagen: elpais.com

Isótopos radioactivos



Los accidentes ocurridos en tras la construcción de las centrales nucleares en diversas instalaciones, de los cuales el de Chernóbil ha sido uno de los más graves (pero no el único) y con una incidencia transnacional, ha reavivado una polémica en la que muchas veces se obvian las grandes lagunas que se tienen en el conocimiento de los isótopos radioactivos como agentes contaminantes de repercusiones más que graves. Los riesgos en caso de fugas ya son bien conocidos por su dramatismo y gravedad.
El suelo es uno de los receptores terminales de radioisótopos. Su presencia en el medio edáfico se debe a su existencia previa como componente del substrato litológico, o bien a las radiaciones cósmicas. En este caso, generalmente, tienen una distribución amplia, aunque su concentración suele ser muy baja. Sin embargo, otra fuente de radioisótopos procede de la contaminación derivada de las actividades en las que el hombre emplea la energía nuclear (defensa, centrales nucleares, medicina, investigación, etc.). En este otro caso se distribuyen en áreas más reducidas, pero en forma mucho más concentrada. Este es el riesgo inherente a la actividad de las centrales nucleares y la causa principal del impacto ambiental que producen las mismas, debido a la presencia de una cantidad inusualmente elevada de isótopos radioactivos.
Refiriéndonos a la cuestión que nos ocupa, el impacto que supone la explotación de las centrales debe incluir todas las labores que se realizan, desde la extracción minera para la obtención de combustible, hasta los residuos que genera la actividad propia de la central. En todos los casos se obtienen subproductos con una concentración más o menos elevada de radioisótopos, que potencialmente -y en muchos casos realmente- pueden tener el suelo como destino.




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Imagen: nadieshda.wordpress.com

En este apartado vamos a referimos fundamentalmente a la contaminación por radionúclidos procedentes de la actividad de las centrales nucleares.
Hemos mentado con anterioridad que desde las operaciones llevadas a cabo para la extracción y enriquecimiento de uranio, hasta el almacenamiento de los residuos radioactivos, la industria nuclear genera graves riesgos de contaminación de la biosfera en general y del medio edáfico en particula
La minería del uranio produce anualmente decenas de toneladas de residuos que contienen mayoritariamente uranio y torio y algunos otros isótopos que proceden de su desintegración. Se trata, por tanto, de radioisótopos con larga vida media y baja actividad especifica. El enorme volumen de residuos implicado ha hecho que tengan un tratamiento especial, aunque en muchas ocasiones el suelo termina cobijándolos.
La actividad específica de las centrales nucleares lleva aparejada, en ocasiones, la emisión de isótopos radioactivos como consecuencia de escapes esporádicos. Dichos escapes acaban depositándose en el suelo, debido a la concurrencia de diversos factores climáticos (lluvia, nieve, etc.). Todo ello sin tener en cuenta el riesgo de un accidente nuclear, que como en el caso de Chernóbil, por citar uno de los más recientes, ha depositado en los suelos de varios países europeos -al menos en los que se tienen referencias- cantidades significativas de radioisótopos (Pharabod, Schapira y Zerbib, 1988).
Pero una de las causas que mayor incidencia tiene en la contaminación de los suelos, es la producción de residuos derivados de la actividad de las centrales nucleares. Tan sólo en un año (1980) se han generado 100.000 m3 de vertidos radioactivos de bajo nivel en Estados Unidos (Gates, 1985). La cifra tiende a incrementarse con el paso del tiempo y mucho más si se incluyen los deshechos radioactivos de alto nivel o los transuránicos. De retornar al uso de tal energía (…)
El problema surge, sobre todo, con el almacenamiento de los residuos de bajo nivel que con harta frecuencia se realiza por enterramiento. Criterios inadecuados en la selección y caracterización de los lugares elegidos, han dado lugar a una liberación de radionúclidos, debido a una respuesta no prevista del terreno en los emplazamientos o a un comportamiento inesperado del vertido radioactivo, que pueden acabar explosionando, tal como ocurrió en Kishtim (Siberia) en 1957, dejando tras de si una secuela dramática. En tres de los lugares donde han sido almacenados residuos radioactivos de bajo nivel en EE.UU., Maxey Flats, Sheffield y West Valley (que han sido cerrados de forma permanente), las soluciones adoptadas para el almacenamiento de los deshechos resultaron ser claramente deficientes. Los lixiviados que producen contienen radionúclidos como 60Co, 90Sr, 134, 137Cs, 232Th, 234, 235U, y 238, 239Pu, entre otros, que han terminado reteniéndose en los suelos circundantes.
La explotación de centrales nucleares, en definitiva, lleva implícito el riesgo de contaminación del medio edáfico, riesgo que en muchas ocasiones se traduce en una desafortunada realidad y concentraciones significativas de radionúclidos terminan instalándose en el suelo, de forma más o menos permanente. La magnitud de tales accidentes resulta ser confusa tanto por la desinformación de los responsables directos como de los propios gobiernos (¡que no cunda el pánico!). Chernóbil recibió una especial atención mediática en occidente, ya que se produjo en los países que conformaban la URSS. De no haber sido así (…)

El SUELO COMO SISTEMA

El suelo es el resultado de las complejas relaciones que se establecen entre la fracción mineral (a la que podemos denominar componente abiótico), la orgánica y las diversas poblaciones de organismos que se desarrollan en el medio edáfico (componente biótico). Como consecuencia de las innumerables interacciones, el proceso de autoorganización de los componentes del sistema edáfico culmina en un estado estacionario, con independencia de las características concretas que puedan encontrarse en cada tipo de suelo.
Cualquier elemento exógeno al medio edáfico, que tenga capacidad de incorporarse y permanecer en el mismo, puede distorsionar el funcionamiento de todo el sistema y modificarlo hasta extremos imprevisibles (Ibáñez y García Álvarez, 1989). En este sentido, la presencia de radionúclidos y la radioactividad asociada a ellos, alteran profundamente ciertas características que podían reconocerse en el suelo, antes de la incorporación de estos últimos. Como muestra, por ejemplo, la incorporación al suelo de 90Sr, 99Tc ó 137Cs, análogos estructuralmente al Ca, Mn y K, respectivamente, alteran la adsorción de estos últimos cationes en la fracción mineral y su posterior absorción por los seres vivos que habitan en el medio edáfico; o el efecto de bioacumulación de radionúclidos, capaz de modificar completamente el comportamiento bioquímico y fisiológico de los organismos.

CARACTERIZACIÓN DEL IMPACTO PRODUCIDO POR LA PRESENCIA DE ISOTOPOS RADIOACTIVOS EN EL SUELO


Los estudios encaminados a una correcta valoración del impacto que supone la presencia de radioisótopos en el ecosistema y, más concretamente, en el subsistema edáfico, son escasos, puntuales y en muchas ocasiones contradictorios.
No obstante, según nuestro criterio, un procedimiento operativo para evaluar los efectos sobre el medio edáfico de la presencia de radioisótopos, es el de discriminar entre sus componentes, abiótico y biótico, para luego intentar una interpretación que incluya a todo el sistema. Para el primer componente, los efectos tienen que ver con fenómenos de adsorción-desorción y los mecanismos de movilidad y transporte de los isótopos radioactivos, todos ellos de naturaleza físico-química. En el segundo componente hay que tener en cuenta, además, del fenómeno asociado a la presencia de radionúclidos, la radioactividad, y los efectos que esta tiene en la materia viva.

RADIOISOTOPOS Y ESTRUCTURA ABIÓTICA DEL SUELO

La contaminación del medio edáfico por radioisótopos lleva aparejada drásticos cambios en el funcionamiento químico del mismo, que repercuten posteriormente en la absorción de dichos isótopos por raíces de plantas y organismos del suelo. Las propiedades físicas del suelo, especialmente su composición textural, influyen en gran medida en la retención de radionúclidos por la fracción mineral. Los suelos con textura ligera (arenosa) tienen una menor capacidad de retención que los de textura pesada (arcillosa) y, por tanto, la absorción por plantas y microorganismos será mayor en los primeros. En el caso de algunos radionúclidos como el 137Cs, la adsorción sobre la fracción arcillosa es particularmente acusada, ya que minerales del grupo de la mica, como la illita, tienden a fijarlo (Sawhney, 1964)
La fracción orgánica del suelo es también capaz de retener radionúclidos, constituyendo complejos isótopo-resto orgánico, tal como se ha visto para el 99Tc -en forma de pertecnato- entre otros isótopos (Gearing y col. 1975).
Además, pueden formarse quelatos, en cuyo caso tiende a incrementarse el transporte y la biodisponibilidad de los radionúclidos, que como en el caso de los actínidos suelen ser formas de escasa movilidad, cuando no están ligados.
El pH del suelo influye notablemente en la retención de radioisótopos. En los suelos con pH ácido, los hidrogeniones pueden desplazar otros cationes (incluidos los radionúclidos), aumentando la concentración de estos últimos en la solución del suelo. Por el contrario, en suelos con pH alcalino pueden formarse precipitados insolubles con aniones como el carbonato, fosfato, etc., lo que se traduce en una menor disponibilidad.