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UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE
FACULTAD DE CIENCIAS ADMINISTRATIVAS Y CONTABLES
ESCUELA DE CONTABILIDAD
TEMA : LA ACIDIFICACIÓN
CURSO : MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLOLLO SOSTENIBLE
PROFESOR : JUAN MARÍN PÉREZ
ALUMNOS : -GÓMEZ OROCHE, Eglickson
-DÍAZ DEL AGUILA, Alex G.
-CUBAS RUIZ, María
-LEÓN VÁSQUEZ, VÏCTOR d.
-ROJAS MORENO, Jimy
CICLO : I– F.A.
SEMESTRE : 2010 – 0
INTRODUCCIÓN
Estamos solo a décadas de que los efectos climáticos no sean los únicos
trastornos del medioambiente que causa las masivas emisiones antropogénica de
anhídrido carbónico a la atmósfera. Se producirán mortalidades masivas de
recursos naturales que sustentan no solo la dieta de los organismos en el mar,
sino también del hombre.
El pH (potencial de hidrógeno) en la superficie de los océanos se ha reducido en
0,1 unidades en los últimos 300 años, lo que ha originado una gran acidificación
del agua marina, según concluye un estudio elaborado por expertos del Consejo
Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) publicado en la revista "Science".
En consecuencia estamos solo a décadas de que los efectos climáticos no sean
los únicos trastornos del medioambiente que causa las masivas emisiones
antropogénica de anhídrido carbónico a la atmósfera. Se producirán mortalidades
masivas de recursos naturales que sustentan no solo la dieta de los organismos
en el mar, sino también del hombre. Muchas veces, malintencionadamente o no,
se pretende relacionar estas llamadas a la protección del medioambiente con el
freno del desarrollo económico y social, sin embargo, si nuestras retinas retienen
las imágenes de catástrofes recientes y sus dramáticas consecuencias
económicas y sociales, podremos entender que es totalmente lo contrario, es el
progresivo deterioro de nuestro ambiente lo que causará los peores e irreversibles
perjuicios a la humanidad. Debemos comenzar a preocuparnos por estos temas,
dejar de esconderlos bajo el tapete y ponerlos en sobre la mesa de discusión para
enfrentar los complejos tiempos que se avecinan
LOS AUTORES.
LA ACIDIFICACIÓN
1. CONCEPTO.
Asociada también al uso de combustibles fósiles, la acidificación se debe a
la emisión de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno por las centrales
térmicas y por los escapes de los vehículos a motor. Estos productos
interactúan con la luz del Sol, la humedad y los oxidantes produciendo
ácido sulfúrico y nítrico, que son transportados por la circulación
atmosférica y caen a tierra, arrastrados por la lluvia y la nieve en la llamada
lluvia ácida, o en forma de depósitos secos, partículas y gases
atmosféricos.
La lluvia ácida es un importante problema global. La acidez de algunas
precipitaciones en el norte de Estados Unidos y Europa es equivalente a la
del vinagre. La lluvia ácida corroe los metales, desgasta los edificios y
monumentos de piedra, daña y mata la vegetación y acidifica lagos,
corrientes de agua y suelos, sobre todo en ciertas zonas del noreste de
Estados Unidos y el norte de Europa. En estas regiones, la acidificación
lacustre ha hecho morir a poblaciones de peces. Hoy también es un
problema en el sureste de Estados Unidos y en la zona central del norte de
África. La lluvia ácida puede retardar también el crecimiento de los
bosques; se asocia al declive de éstos a grandes altitudes tanto en Estados
Unidos como en Europa.
2. ACIDIFICACIÓN ATMOSFÉRICA
Uno de los efectos que tiene la contaminación atmosférica es la
acidificación del medio ambiente. Esta podría definirse como "la pérdida de
la capacidad neutralizante del suelo y del agua, como consecuencia del
retorno a la superficie de la tierra, en forma de ácidos, de los óxidos de
azufre y nitrógeno descargados a la atmósfera".
Las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno, que se emiten a
la atmósfera mediante fuentes naturales y antropogénicas, reaccionan con
radicales hidroxilos y vapor de agua de la atmósfera para convertirse en
ácido sulfúrico y nítrico respectivamente, los cuales disueltos en las gotas
de agua existentes en la atmósfera pueden volver a la superficie terrestre
mediante precipitaciones, originando la lluvia ácida.
También existe una fracción de dichos óxidos que retornan a la superficie
terrestre en forma de gases o aerosoles, fenómeno denominado deposición
seca. Este fenómeno es predominante cerca de las fuentes de deposición,
llegando a darse a algunos cientos de kilómetros del foco, en función de las
condiciones de dispersión.
El término lluvia ácida tiene su origen en unos estudios atmosféricos
realizados en Inglaterra en el siglo XIX, pero actualmente cabría
denominarla deposición ácida, ya que la precipitación de dichos ácidos
disueltos puede presentarse en forma líquida (agua), sólida (nieve), o
incluso como niebla, ésta última tan efectiva en su capacidad de
destrucción como lo es la deposición líquida.
El agua de lluvia en condiciones normales presenta un pH de 5,6. Su
carácter ligeramente ácido es debido a la combinación del agua con el
dióxido de carbono presente en el aire.
La lluvia que presenta en disolución los iones provenientes de los ácidos
tendrá un pH inferior a 5,6 y allí donde se deposite dará lugar a una serie de
cambios que alterarán las características químicas del medio, rebajando el
pH de suelos y aguas superficiales con diversas consecuencias para los
ecosistemas.
El proceso de acidificación se ve influido por un gran número de factores,
que hacen que los efectos sean variables de unas zonas a otras; entre ellos
cabe destacar la sensibilidad de los suelos y de las aguas a la acidez, así
como el grado de concentración de moléculas contaminantes.
La acidificación del medio ambiente es un claro ejemplo de cómo se
interrelacionan los distintos factores ambientales como son la atmósfera,
suelo, agua y seres vivos, y de cómo la contaminación atmosférica afecta
de manera directa e indirecta a los ecosistemas en general.
2.1 Agentes causantes y fuentes de acificiación.
Los principales agentes causantes de la acidificación son el dióxido de
azufre (SO2) y los óxidos de nitrógeno (NOx), y en menor proporción el
amoníaco (NH3).
a) Las fuentes naturales de emisión de estos compuestos
contaminantes están distribuidas por todo el planeta y contribuyen
en diferente grado atendiendo a las características de cada lugar.
Las erupciones volcánicas, incendios naturales, relámpagos y
diferentes procesos microbianos contribuyen al aporte de dióxido de
azufre y óxidos de nitrógeno a la atmósfera.
b) Las fuentes antropogénicas más importantes son las emisiones de
dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno que provienen de la
utilización de combustibles fósiles en gran cantidad de actividades
industriales y en el transporte.
En Europa, más del 70% de las emisiones atmosféricas de SO2
proceden de la combustión de carbón en las centrales eléctricas,siendo
los vehículos de motor los generadores del 50% de las emisiones
atmosféricas de NOx.
También el amoníaco (NH3), generado a partir de la descomposición de
materia orgánica en zonas con explotaciones ganaderas intensivas,
puede actuar como agente acidificante, por su conversión a ácido
nítrico.
2.2 Formación de la lluvia ácida
El proceso de acidificación, también denominado "lluvia ácida", se
origina cuando el azufre, que se encuentran en estado elemental en los
combustibles fósiles, y el nitrógeno, presente en el aire y en
combustibles, son liberados a la atmósfera tras procesos de
combustión, en forma de óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre
(SO2). Estos óxidos pueden ser transportados a grandes distancias de
sus focos de origen.
Durante su permanencia en el aire pueden sufrir un proceso de
oxidación que da lugar a la formación de ácido sulfúrico (H2SO4) y ácido
nítrico (HNO3). Estos ácidos se disuelven en las gotas de agua
existentes en nubes, y pueden regresar a la superficie terrestre
mediante las precipitaciones.
La formación de la lluvia ácida es debida a la reacción indicada a
continuación:
1) La descomposición fotoquímica del ozono en la troposfera origina la
formación de oxigeno diatómico y un átomo libre de oxígeno.
hv + O3 --> O2 + O
2) El átomo libre de oxígeno se combina con una molécula de agua y
origina dos radicales hidroxilo
O + H2O --> 2 × OH
3) El radical hidroxilo es muy activo y reacciona por una parte con los
óxidos de nitrógeno dando lugar al ácido nítrico (*), que se disuelve
en las nubes.
Por otra parte reacciona con los óxidos de azufre originando el ácido
sulfúrico (**) el cual se incorpora en parte a las nubes, mientras que otra
fracción se condensa formando gotas y depositándose en el suelo.
(*) OH + NO2 --> HNO3 (ácido nítrico)
(**) OH + SO2 + O2 --> × O2H + SO3
SO3 + H2O -->H2SO4 (ácido sulfúrico)
2.3 Efectos de la acidificación del medio
La lluvia ácida no solo se localiza en próximas zonas de los focos de
emisión de los contaminantes, sino que puede manifestarse a miles de
kilómetros del foco de contaminación.
Es un fenómeno que produce cambios en los ecosistemas de manera
global, modificando las características químicas y acidificando suelos y
aguas superficiales, así como afectando a los seres vivos y bienes
materiales existentes en la superficie terrestre.
La acidificación de las aguas continentales tiene efectos muy graves
sobre los ecosistemas acuáticos. Se ha demostrado que la mayor parte
de organismos integrantes de ecosistemas de agua dulce son sensibles
a la acidificación, produciéndose alteraciones en todos los niveles
tróficos.
Otro efecto importante que tiene la acidificación de ríos y lagos es el
incremento del contenido de iones metálicos, como el ión Aluminio,
disueltos en el agua. Ciertas especies de peces y anfibios presentan
una elevada sensibilidad a esta acidificación.
La disminución del pH en las aguas varía la composición química de
estas, ya que se liberan al agua iones de metales pesados que a pH
superior se encontraban inmovilizados en formas insolubles. El ión
aluminio es muy tóxico para la mayor parte de los organismos, y a
elevadas concentraciones puede causar la muerte de gran parte de los
organismos existentes en lagos acidificados.
Otros metales pesados tales como el cadmio, zinc y plomo tienen
igualmente una mayor facilidad para disolverse, por lo que son más
accesibles para los animales y plantas acuáticas, causando de igual
manera efectos nocivos en los ecosistemas.
El grado de sensibilidad a la acidificación puede variar muy
ampliamente de unas zonas a otras dependiendo. La acidificación de
aguas superficiales por escorrentía y de suelos dependerá de diferentes
factores como el espesor de la capa de humus, de la consistencia del
sustrato, así como del tipo de rocas y suelo.
Otro de los efectos importantes de la acidificación de los suelos es la
pérdida por lixiviación de ciertos cationes metálicos de carácter básico,
tales como el calcio, magnesio y potasio. Dicha pérdida afecta a la
vegetación y a la composición de los acuíferos de la zona, los cuales
pueden recibir dichos cationes a través de los procesos de lixiviación.
En Europa, las altas deposiciones de compuestos de azufre y nitrógeno
han producido graves daños sobre amplias áreas de suelo y bosques.
El daño a los bosques probablemente ha sido causado por la acción
combinada de ácidos y metales en el suelo y por las altas
concentraciones de SO2 presentes en el aire de estas zonas. La
combinación de un bajo pH en el agua del suelo unido a la presencia de
metales, principalmente aluminio, produce una serie de consecuencias
en la vegetación como son los indicados a continuación.
Daños en las raíces de los árboles, las micorrizas simbiontes existentes
en las raíces son sensibles a esta acidificación.
Disminución del crecimiento.
Debilitamiento de la planta, cada vez más sensible a las enfermedades,
a la deficiencia hídrica y al ataque de insectos.
En casos de concentración muy alta de contaminantes se produce
decoloración en hojas y defoliación
Además de las consecuencias sobre el medio ambiente, cada vez se está
prestando más atención a los efectos que la lluvia ácida produce sobre el
patrimonio histórico y cultural.
La acción de los contaminantes atmosféricos sobre los materiales puede
manifestarse por la sedimentación de estos elementos sobre la superficie
de los mismos, deteriorando su aspecto externo, o por ataque químico al
reaccionar el contaminante con el material.
En el caso de la lluvia ácida, el mayor efecto lo tiene el ataque ácido sobre
construcciones calcáreas. La deposición de estos ácidos a lo largo del
tiempo y la acción combinada con el agua que precipita provoca la
disolución en el agua de los carbonatos de dichas construcciones
calcáreas.
Esto ha provocado la destrucción, con el paso de los años, de importantes
objetos y monumentos de elevado valor histórico-artístico.
3. ACIDIFICACIÓN DEL SUELO
3.1 Causas.
La acidificación es el aumento de la concentración de iones H+ en el
suelo. Se produce por múltiples causas, tanto naturales (lavado de
cationes por el agua de lluvia, descomposición microbiana de la materia
orgánica del suelo), como inducidas por las prácticas agrícolas (abonos
acidificantes) o la contaminación exterior.
De forma general se pueden enumerar cuatro procesos que contribuyen
a la acidificación del suelo:
Procesos naturales, tales como la disociación de ácidos orgánicos y
carbónicos junto con la lixiviación de bases por efecto del agua de
lluvia.
Uso indebido de fertilizantes nitrogenados.
Reforestación con coníferas.
Deposición atmosférica de contaminantes, principalmente procesos de
la generación de energía, la industria y el transporte
Este último factor es la principal causa de la acidificación de los suelos en
grandes extensiones de bosques a lo largo de toda Europa y de igual
forma en la Comunidad Autónoma del País Vasco. Tres contaminantes –
dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y amoniaco (NH3)-
están considerados los principales responsables. Estos gases, emitidos
desde varias fuentes son transportados por la atmósfera a miles de
kilómetros. Al depositarse en el suelo aumenta su acidez. La mayoría de
los suelos pueden tolerar un cierto grado de acidez que varía
considerablemente de unas zonas a otras. Una vez superada la carga
crítica, se produce la ruptura de los procesos naturales con los
consiguientes efectos, muchas veces dramáticos, que pueden culminar en
la destrucción de los bosques.
3.2 Impacto
El impacto más importante producido por la acidificación sobre el medio
ambiente es la lixiviación de compuestos ácidos del suelo a las aguas
superficiales y subterráneas. El agua que drena de los suelos acidificados
contiene elevadas concentraciones en aluminio (Van Bremen y Verstraten,
1991). Este elemento produce importantes impactos negativos sobre las
aguas superficiales (deterioro de la vida acuática) y subterráneas
(contaminación de acuíferos). Otro impacto muy significativo es la
reducción de la capacidad filtrante amortiguadora de los suelos, dejando a
las aguas superficiales y subterráneas a merced de los agentes nocivos
externos.
En los suelos agrícolas implica una reducción de la fertilidad debido a que
se producen fenómenos de degradación de la materia orgánica y de
pérdida de nutrientes. En los suelos no agrícolas, la acidificación da lugar
a la pérdida de vitalidad de las plantas produciendo la pérdida y deterioro
de hojas y en último caso la muerte de las especies vegetales. Por último,
se produce una pérdida de la diversidad de especies vegetales
acompañada de cambios en los organismos del suelo, al favorecer la
proliferación de especies acidófilas.
4. LA ACIDIFICACIÓN DE LOS OCEANOS
4.1 Concepto .
La acidificación del océano es el nombre dado al descenso en curso del
pH de los océanos de la Tierra, causado por la toma de dióxido de
carbono antropogénico desde la atmósfera. Se estima que entre 1751 y
1994 el pH de la superficie del océano ha descendido desde
aproximadamente 8.179 hasta 8.104 (un cambio de -.075).
El pH (potencial de hidrógeno) en la superficie de los océanos se ha
reducido en 0,1 unidades en los últimos 300 años, lo que ha originado
una gran acidificación del agua marina, según concluye un estudio
elaborado por expertos del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC) publicado en la revista "Science".
4.2 El ciclo del Carbono
En el ciclo natural del carbono, la concentración de dióxido de carbono
(CO2) muestra un balance de flujos entre los océanos, la biosfera
terreste y la atmósfera. Las actividades humanas tales como los
cambios en los usos del suelo, la combustión de combustibles fósiles, y
la producción de cemento ha supuesto un nuevo aporte de CO2 a la
atmósfera. Parte de este aporte ha permanecido en la atmósfera
(donde es responsable del aumento de las concentraciones
atmosféricas), parte se cree que ha sido tomada por las plantas
terrestres, mientras que otra parte ha sido absorbida por los océanos.
Cuando el CO2 se disuelve, reacciona con el agua para formar un
equilibrio entre especies químicas iónicas y no iónicas: el dióxido de
carbono libre en disolución (CO2 (aq)), el ácido carbónico (H2CO3), el
bicarbonato (HCO3-) y el carbonato (CO3
2-). La relación entre estas
especies depende de factores tales como la temperatura del agua de
mar y la alcalinidad.
El CO2 disuelto en agua de mar incrementa también de concentración
del ión hidrógeno en el océano, descendiendo así en pH oceánico. El
uso del término "acidificación oceánica" para describir este proceso fue
introducido por Caldeira y Wickett (2003). Desde el comienzo de la
revolución industrial, se ha estimado que el pH de la superficie del
océano ha caído desde poco menos de 0.1 unidades (en la escala
logarítmica de pH)), y se ha estimado que descenderá más allá de las
0.3-0.5 unidades para 2100 a medida que el océano absorba más CO2
antropogénico. Nótese que, aunque el océano se acidifica, su pH es
aún superior a 7 (el del agua neutra), de manera que se puede decir
también que el océano se está haciendo menos alcalino.
Cambio en el pH de la superficie marina causado por el CO2 antropogénico entre los años 1700s y los 1990s
4.3 Posibles impactos
Mientras que la absorción natural de CO2 por los océanos mundiales
ayuda a mitigar los efectos climáticos de las emisiones antropogénicas
de CO2, se cree que el descenso resultante en pH tendrá
consecuencias negativas, principalmente para los organismos
calcáreos. Éstos usan los polimorfos del carbonato cálcico, la calcita o
el aragonito, para construir cubiertas celulares o esqueletos. Las
especies calcáreas abarcan en la cadena trófica desde autótrofos a
heterótrofos e incluyen organismos tales como los cocolitofóridos, los
corales, los foraminíferos, los equinodermos, los crustáceos y los
moluscos.
En condiciones normales la calcita y el aragonito son estables en las
aguas superficiales dado que el ión carbonato se encuentra en
concentraciones sobresaturadas. No obstante, a medida que el pH
desciende, lo hace la concentración de este ión, y cuando el carbonato
pasa a estar en insaturación, las estructuras hechas de carbonato
cálcico pasan a ser vulnerables a la disolución. Diversas
investigaciones han encontrado que en corales[6] , algas cocolitofóridas,
foraminíferos y mariscos se detecta la reducción de la calcificación y el
incremento de la disolución cuando son expuestos a CO2 elevados. La
Royal Society of London ha publicado una revisión exhaustiva, sobre la
acidificación de los océanos y sobre sus consecuencias potenciales.
Mientras que las consecuencias ecológicas finales de estos cambios en
la calcificación son todavía inciertas, parece claro que las especies
calcáreas se verán desfavorablemente afectadas. Hay también algunas
evidencias de que en particular el efecto de la acidificación en los
cocolitofóridos (que están entre el fitoplancton más abundante del
océano) puede ocasionalmente exacerbar el cambio climático, mediante
el descenso del albedo de la tierra a través de sus efectos sobre la
cobertura de nubes oceánicas.
Aparte de los efectos sobre la calcificación (y específicamente sobre las
especies calcáreas), los organismos pueden sufrir otros efectos
adversos, tanto directos como en cuanto a la su fisiología y su
reproducción (p.ej. la acidificación de los fluidos corporales inducida por
el CO2, conocida como hipercapnia), o indirectamente a través de
impactos negativos en los recursos alimentarios. En todo caso, tanto
por la calcificación, como por las demás causas, no existe aún un
completo entendimiento sobre estos procesos en los organismos y
ecosistemas marinos.
