La polución del aire causada por el tráfico incrementa las demencias como el Alzheimer en población urbana (como la de Madrid) – The Lancet

En estos últimos tiempos existen controversias y críticas ante las limitaciones al tráfico rodado en Madrid debido a los altos niveles de contaminación. Pero ¿Qué efectos puede tener esta contaminación sobre la salud de las personas?

Hace tiempo que los especialistas saben que la exposición crónica a altas concentraciones de mezclas complejas de polutantes del aire está asociada a estrés oxidativo, neuroinflamación y neurodegeneración, tanto en animales de experimentación como en humanos. Es más, se demostró en una cohorte de población de casi 100 000 personas mayores de 65 años en Taiwan, que existe una relación robusta entre la exposición a ozono O3 y partículas en suspensión finas (PM2.5) y el riesgo de padecer Alzheimer. Ahora Chen y colaboradores demuestran que la exposición a estas partículas finas en realidad está asociada con el desarrollo de demencias en general. Recientemente Hong Chen y colaboradores han publicado en The Lancet evidencias que prueban que vivir cerca de carreteras con alto tráfico (menos de 300 m) está asociado con mayor incidencia de demencias, que de hecho se dan con mayor frecuencia en áreas urbanas respecto a las rurales. Estos estudios nos alertan de que cada día que los madrileños respiramos niveles elevados de contaminación se incrementa el número de personas que están un paso más cerca de una demencia ¿Está entonces justificadas o no las molestias causadas por las restricciones de tráfico?

Origen: Living close to heavy traffic roads, air pollution, and dementia – The Lancet

Contaminación lumínica. Otro enfoque

 Información preparada por la alumna CLARA GARCÍA GONZÁLEZ  de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica.
 

La contaminación lumínica se puede definir como cualquier afectación al medio natural que este ocasionada por la iluminación artificial nocturna. Estas afectaciones son: el resplandor luminoso de la cúpula celeste, la luz intrusa en hábitats naturales oscuros, el deslumbramiento y el consumo energético. (M.G.Gil et al., 2012)

Este fenómeno ocurre desde que la actividad humana empezó a utilizar la noche para el desarrollo de su civilización, pero en las ultimas décadas la iluminación nocturna ha crecido alrededor de un 6% anualmente (J.J.Negro, 2016)

Esta contaminación se debe principalmente al uso de luminarias mal diseñadas que envían la luz hacia arriba (en especial las farolas “tipo globo”), al exceso de potencia y a la existencia de horarios inadecuados de iluminación ornamental.

¿Qué consecuencias tiene?:

· Un desperdicio de energía y dinero, por ejemplo, en las farolas de tipo globo se pierde hacia el cielo más de la mitad de la energía consumida.

· Deslumbramiento de los conductores y personas mayores que va en perjuicio de la seguridad vial.

· Contribuir al cambio climático y a la generación de residuos durante la producción de ese exceso de energía (dióxido de carbono, lluvia ácida, sustancias radiactivas, etc.)

· Efectos contaminantes ocasionados por residuos tóxicos de las lámparas usadas (especialmente las de vapor de mercurio).

· Alteración en los ciclos de diversas especies animales, principalmente de las aves.

· Pérdida de la visibilidad del cielo nocturno.

La contaminación lumínica tiene efectos comprobados sobre la flora y fauna nocturna. La actividad biológica a pleno sol es mínima comparada con la que podemos encontrar desde el crepúsculo hasta el amanecer, es decir, la fauna nocturna es más numerosa y precisa de la oscuridad para mantener su equilibrio (Revista Recupera, 2006).

El ciclo de 24 horas del día y la noche, conocido como el reloj circadiano, afecta a los procesos fisiológicos en casi todos los organismos. Estos procesos incluyen los patrones de las ondas cerebrales, la producción de hormonas, la regulación celular y otras actividades biológicas. El trastorno del ciclo circadiano puede provocar muchos problemas de salud (R.Chepesiuk, 2010).

A continuación se citan algunos ejemplos de alteración de la conducta habitual debido a la contaminación lumínica en las zonas costeras. La iluminación en las playas afecta a los ciclos de ascenso y descenso del plancton marino (base de la cadena alimenticia). Esta iluminación también afecta a las tortugas marinas, ya que durante el desove o en la eclosión de los jóvenes en lugar de dirigirse al océano invierten su recorrido y se dirigen a la luz. Las aves marinas pelágicas también ven afectadas su vuelo inaugural, debido al deslumbramiento y desorientación causado por una alta iluminación, algunas pierden el rumbo y otras salen a buscar alimento más tarde de lo habitual y terminan con el estómago vacío. Los pequeños paseriformes nocturnos también sufren mortalidades masivas por efecto de la luz. (J.J.Negro, 2016)

Aunque entre todos los animales afectados por la contaminación lumínica, el grupo que más sufre esta contaminación son los insectos, son el grupo zoológico más numeroso en casi todos los ecosistemas terrestres y suponen el alimento base para numerosas cadenas tróficas (J.D.Calabuig et al, 2011). Estos animales son atraídos por las lámparas nocturnas y muchos mueren achicharrados o son atrapados fácilmente por murciélagos o salamanquesas. (J.J.Negro, 2016). Este grupo es el que más sufren esta contaminación, ya que un 90% de insectos son de costumbres nocturna y la luz rompe su ciclo natural luz-oscuridad (Revista Recupera, 2006).

Respecto a la flora, un exceso de luz puede afectar a la fotosíntesis de las plantas, proceso situado en la base de la cadena vital para todos los organismos. Además se ha observado que un exceso de luz puede afectar a su fenología, por ejemplo, los árboles de hoja caduca tardan más en perder las hojas en entornos con iluminación nocturna (R.D.Sierra et al, 2015). La flora necesita a los insectos para que estos realicen la polinización de multitud de plantas con flores, por lo que una disminución de insectos provocaría una disminución de la polinización de las flores (J.M.Peña, 2000)

Por lo tanto el exceso de luz afecta a distintos aspectos:

-Alimentación, no solo de la propia especie, sino también de las relacionadas directamente en la cadena trófica. (M.G.Gil, et al, 2012). Los insectos, más concretamente los artrópodos, son la fuente de proteínas más importante del planeta y el principal alimento de muchas especies de vertebrados y de invertebrados, por lo que una disminución de este grupo desequilibra la base de la cadena trófica (J.M.Peña, 2000)

-Reproducción, afectado al ciclo reproductivo; por ejemplo, en el caso de las tortugas marinas una pequeña luz hace que las crías se pierdan camino del mar y no lleguen a poder desarrollarse como adultas (M.G.Gil, et al, 2012). O en el caso de las luciérnagas, que han desarrollado un modo de comunicación basado en la emisión de señales luminosas de muy baja intensidad, el exceso de luz dificulta la comunicación y, por tanto la reproducción (J.M.Peña, 2000).

-Relación depredador-presa, debido a la imposibilidad de cazar sin ser visto, o bien por la posibilidad de ser cazado al quedar visible. Como en el caso de los búhos, que detectan a sus presas gracias a la radiación infrarroja de sus cuerpos y, ocultos en la oscuridad, las cazan sin ser vistos (J.M.Peña, 2000)

Estos cambios en las condiciones afectan el equilibrio ecológico, mas acusadamente en las especies de ciclo nocturno activo, que son la mayoría dentro del reino animal (M.G.Gil et al, 2012)

Los efectos de la contaminación lumínica sobre la salud no se han definido igualmente bien para los seres humanos que para la fauna y la flora, si bien hay numerosas evidencias epidemiológicas concluyentes que apuntan hacia una asociación constante entre la exposición a la luz artificial nocturna interior y problemas de salud tales como el cáncer de mama. Los estudios de laboratorio demuestran que la exposición a la luz durante la noche puede trastornar la fisiología circadiana y neuroendocrina, acelerando el crecimiento de los tumores. (R. Chepesiuk, 2010)

Los investigadores determinan que la exposición excesiva a la luz artificial al inicio de la vida puede contribuir a un riesgo incrementado de depresión y otros trastornos del ánimo en los seres humanos. El director de la investigación, Douglas McMahon, señala: “Todo esto son por ahora especulaciones, pero ciertamente los datos parecen indicar que los bebés humanos se benefician del efecto sincronizador de un ciclo normal de luz/oscuridad.” (R. Chepesiuk, 2010)

Estudios recientes determinan que la contaminación artificial no solo afecta a la aparición de determinados tipos de cáncer, sino que también puede llegar a tener un papel importante en la obesidad, ya que se ha obtenido que hay mayor obesidad en ambientes y países con mayor contaminación lumínica. No necesariamente porque estemos sentados viendo la televisión, comiendo más y haciendo menos ejercicio, sino por la incidencia directa de la luz artificial sobre la melatonina, afectando su papel fisiológico en el organismo (J.J.Negro, 2016)

Por todos estos motivos se debe reducir la continuación lumínica, este tipo de contaminación no requiere descontaminación ya que solo ocurre cuando la lámpara está encendida, no hay que limpiar o almacenar residuos peligrosos después de apagar o redirigir la luz, basta con aplicar sentido común y buenos diseños para seguiremos disfrutando de las ventajas de la luz eléctrica. Para reducir esta contaminación también es importante considerar el espectro de emisión de la lámpara. En el alumbrado de las vías se está produciendo una transición de lámparas mayoritariamente de luz cálida, como las de vapor de sodio de alta presión, hacia leds blancos. Estas nuevas lámparas, que son tremendamente eficientes en relación a las anteriores, son sin embargo problemáticas desde el punto de vista de afección a los seres vivos, incluyendo a los humanos. El componente azul de la luz blanca es altamente contaminante tanto para las observaciones astronómicas como por su efecto disruptor de la fisiología de los seres vivos. Existe incluso cierta alarma entre la clase médica por los efectos sobre la salud de la luz emitida por pantallas de dispositivos móviles y ordenadores. Dado que el avance del led es imparable, se ha de buscar un tipo de lámpara filtrado hacia el ámbar (J.J.Negro, 2016).

Bibliografía

– J.D. Calabuig, J.B. Almela, G.F. Alfaro (2011) .La gestión de la contaminación lumínica y su impacto sobre la biodiversidad. Física y sociedad

-R.Chepesiuk (2010) Extrañando la oscuridad: los efectos de la contaminación lumínica sobre la salud. Salud pública México vol.52 n.5 Cuernavaca Sep./Oct. 2010

-M.G.Gil, R.M.Paramo, H.S.Lamphar (2012). Contaminación lumínica: una visión desde el foco contaminante: el alumbrado artificial. Enginyeries industrials.

-J.J.Negro (2016). Mejor en el lado oscuro: efectos de la contaminación lumínica sobre la biodiversidad y la salud humana. Chronica naturae.

-J.M.Peña (2000). Grupo de trabajo 20: contaminación lumínica. V congreso nacional del medio ambiente.

-Revista Recupera, Nº44. Mayo 2006

-R.D.Sierra, A.E. de Salamanca, R.M.M.Aranda, J.I.M.Bueno (2015). Colaboraciones en ciencias de la naturaleza la contaminación lumínica. Efectos, retos y soluciones. Vida científica

Para saber cómo afecta la luz a nuestro organismo recomiendo la siguiente lectura: La luz en el sistema circadiano Mª Ángeles Bonmatí y Raquel Argüelles. Revista Eurobacteria. Cronobiología Nº33. 2015

Polutantes orgánicos persistentes: Los retardantes de llama

 Información preparada por el alumno  MIGUEL BLÁZQUEZ VALLEJO de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica.
 

Los retardantes de llama son sustancias que se utilizan para prevenir fuegos; podemos encontrarlos en plásticos de todo tipo, textiles y circuitos eléctricos, entre otros. Un tipo concreto dentro de estas sustancias son los polibromodifenil éteres (PBDEs). Los PBDEs se añaden como aditivos en los polímeros y, al no estar químicamente unidos al plástico o al textil, tienen la capacidad de desprenderse y entrar en los ecosistemas (De Wit, 2002).

Una de las prioridades en relación con estas sustancias es identificar las fuentes de emisión y cuantificar sus emisiones. La presencia de PBDEs en muestras de seres vivos del ártico y su presencia en muestras de aire de Suecia, Reino Unido, los Estados Unidos y Canadá indican que estas sustancias pueden transportarse por el aire a grandes distancias. Su presencia en lodos de depuradora y en las desembocaduras de varios ríos europeos apunta a una liberación desde las viviendas humanas, el tráfico y/o otras fuentes difusas (De Wit, 2002).

Los PBDEs son una causa de preocupación debido a que las mediciones indican que los niveles liberados al medio llevan en aumento desde la década de los 70 y a que muchos de ellos son lipófilos, bioacumulables y están asociados con una serie de efectos adversos: tienen el potencial de inducir problemas de regulación endocrina hepática, tiroidea y provocar inmunotoxicidad. También pueden causar neurotoxicidad si son administrados en un momento crítico del desarrollo cerebral. Son un potencial riesgo no sólo para los ecosistemas, sino también para la salud humana ya que los humanos tomamos estas sustancias no sólo en la dieta, sino también por la exposición a los aparatos electrónicos y los textiles que las contienen, tanto en el entorno laboral como en el doméstico (De Wit, 2002).

Resultados de los estudios sobre los efectos adversos de los PBDEs incluyen:

· En ratones los PBDEs se acumulan en los depósitos grasos, principalmente en el hígado (De Wit, 2002).

· Se han observado cantidades sustanciales de PBDEs en leche materna de ratón, que se incorporaron a los tejidos de las crías con una eficiencia de entre el 30 y el 40%. Lo que es más preocupante, se han detectado estas sustancias en la leche materna humana desde la década de los 90 (De Wit, 2002; Birnbaum y Staskal, 2004).

· En ratas se ha observado que tan solo el 14% de los PBDEs consumidos se excreta, permaneciendo el resto retenido en el cuerpo, principalmente en tejidos adiposos (De Wit, 2002).

· Algunos PBDEs son análogos de la tiroxina (T4), y pueden competir con ella llegando a causar problemas en la función tiroidea, tanto en humanos como en otros animales. Se ha observado que los casos de hipotiroidismo son más frecuentes entre los trabajadores que producen los PBDEs que entre otros sectores (De Wit, 2002).

· En estudios in vitro algunos PBDEs pueden inhibir la actividad estrógeno sulfotransferasa, provocando un efecto estrogénico (Birnbaum y Staskal, 2004).

· Algunos PBDEs inducen un aumento estadísticamente significativo en la tasa de recombinación intragénica en células de mamíferos, lo que puede provocar cáncer (de forma similar a otros contaminantes, como el DDT). Se ha observado que la ingesta de estas sustancias puede causar adenomas y carcinomas en el hígado y en la tiroides en ratones (De Wit, 2002).

· La exposición a algunos PBDEs durante el desarrollo cerebral en ratones puede causar daños a la función motora, a la capacidad de aprendizaje y a la memoria que se agravan con la edad (De Wit, 2002).

· La exposición a PBDEs causó un retraso de la edad reproductora en ratones y redujo el número de crías por camada (Birnbaum y Staskal, 2004).

· Se han detectado altas concentraciones de PBDEs en aves piscívoras, posiblemente como resultado de su bioacumulación y biomagnificación (De Wit, 2002).

· En lucios se observó que estas sustancias se acumulan en el hígado, la vesícula biliar, los riñones, la dermis conjuntival del ojo, el tejido adiposo perivisceral, a lo largo de la columna vertebral e incluso en el cerebro (De Wit, 2002).

· La exposición a algunos PBDEs en fases tempranas del desarrollo de la trucha arcoíris puede aumentar la mortalidad de los individuos (De Wit, 2002).

Por estas razones, los PBDEs fueron prohibidos en el año 2004 por el Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes, firmado por 180 países.

Los efectos de los PBDEs son más severos en los organismos que se encuentran en posiciones elevadas en las redes tróficas, como consecuencia de su bioacumulación y biomagnificación. En un estudio reciente (Lavandier et al., 2016) se detectaron niveles de PBDEs elevados que constituían un riesgo para la salud del delfín de la plata o franciscana (Pontoporia blainvillei), considerado como el cetáceo más amenazado en el suroeste del Atlántico.

En relación con los cetáceos y los niveles de PBDEs, en la revista Quercus de junio del 2015 se publicó un artículo (Alarcón, 2015) que alertaba de que, a pesar de estar prohibidos desde hace más de diez años en el país, los PBDEs siguen estando presentes en el medio ambiente marino español hoy en día: un trabajo coordinado por el CSIC y con la participación del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua y de la asociación CIRCE (especializada en cetáceos) detectó la presencia de PBDEs en tres especies de delfín del Golfo de Cádiz y el Estrecho de Gibraltar. Las concentraciones de PBDEs estaban correlacionadas con el nivel trófico de cada especie, siendo el delfín mular (en la posición más elevada) la especie con mayor concentración de estos contaminantes.

Bibliografía:

Alarcón, D. (2015). Un estudio detecta PBDE en cetáceos de nuestras costas. Quercus 352: 60–61.

Birnbaum, L.S., Staskal, D.F. (2004). Brominated flame retardants: cause for concern? Environmental Health Perspectives 112: 9–17.

De Wit C.A. (2002). An overview of brominated flame retardants in the environment. Chemosphere 46: 583–624.

Lavandier, R., Arêas, J., de Moura, J.F., Taniguchi, S., Montone, R., Siciliano, S., Moreira, I. (2016). PCB and PBDE levels in a highly threatened dolphin species from the Southeastern Brazilian coast. Environmental Pollution 208: 442–449.

La contaminación térmica del agua y los riesgos para la biodiversidad

 Información preparada por el alumno Carlos Cano Barbacil de la asignatura de Contaminación Ambiental y Biodiversidad del Máster Oficial en Técnicas de Caracterización y Conservación de la Diversidad Biológica

La contaminación térmica es un tipo de contaminación física que produce un deterioro de la calidad del agua y del aire principalmente como consecuencia de una variación de la temperatura.

La principal causa de la contaminación térmica son los sistemas de refrigeración de las centrales termoeléctricas y nucleares, que emplean agua en grandes cantidades para enfriar su fluido de proceso, y la devuelven con un incremento de temperatura entre 5 y 15ºC (Mihursky, 1970). En Estados Unidos, por ejemplo, el 48% del agua empleada en el año 2000, se destinó a refrigerar plantas termoeléctricas (Turpin, 2004). En menor medida, las aguas residuales urbanas, que suelen estar a una temperatura mayor que la del ambiente, e incluso la eliminación de la vegetación de ribera, que provoca la desaparición de la sombra, pueden generar un aumento de la temperatura del agua.

Esta contaminación acarrea graves problemas sobre todo para la biodiversidad acuática, provocando cambios en la composición y calidad de las aguas. En el caso concreto de la energía nuclear, las emisiones térmicas pueden generar hasta el 90% de los todos daños que sufre un ecosistema acuático de agua dulce (Verones, 2010).

Estos efectos, aunque en muchos casos, difíciles de establecer y predecir, llevan estudiándose desde hace largo tiempo. Ya en los años 60 se sabía que los cambios de temperatura en las aguas, generados por vertidos térmicos, provocaban un aumento en la incidencia de determinadas enfermedades sobre los peces. Un incremento en la temperatura de las aguas estimula la actividad y proliferación bacteriana y parasitaria, mientras que aumenta la susceptibilidad de los peces a sufrir cualquier enfermedad o infección. Este es el caso del parásito Kudoa clupeidae, que infecta al arenque con mayor frecuencia cuando este está sometido a un estrés térmico (Mihursky, 1970).

Los peces y otros organismos acuáticos pueden verse afectados por la falta de oxígeno en el agua, ya que al aumentar la temperatura disminuye la solubilidad de los gases en el agua, alterando su tasa de respiración. Los vertidos térmicos pueden provocar además cambios en la tasa de crecimiento, alimentación, reproducción y desarrollo embrionario, afectando así al ecosistema en su conjunto y a su distribución espacial. Esto provoca, tal y como se ha demostrado en la Bahía Grande de Ilha (Brasil), diferencias significativas entre las comunidades de dos zonas control y otra afectada por vertidos térmicos, donde la riqueza y diversidad de especies de peces es mucho menor (Teixeira, 2009).

Otros efectos conocidos son el blanqueo de la Tridacna gigas o almeja gigante, que convive en simbiosis con las algas unicelulares zooxantelas. Un incremento en la intensidad de la luz y de la temperatura del agua provoca una disminución del número de zooxantelas por unidad de superficie y de su contenido en clorofila (Dubinsky, 1996).

Un efecto similar al anteriormente citado ocurre con la ruptura en la relación simbiótica entre el microalga dinoflagelada Symbiodinium spp. y los corales, pues algunas especies de Symbiodinium son sensibles al aumento de temperatura, generando mayores cantidades de peróxido de hidrógeno (H2O2) y provocando el blanqueamiento del coral (Suggett, 2008).

Se ha probado que tanto la riqueza como la diversidad de especies de foraminíferos está correlacionada negativamente con la contaminación térmica de las aguas (Arieli, 2011).

Un aumento en la temperatura de las aguas puede al mismo tiempo favorecer a poblaciones de determinadas especies, provocando la invasión y colonización de ecosistemas en los que no se encontraban originalmente (Slynko, 2002).

Las soluciones a este problema son complejas, pues pasan principalmente por reducir el uso de la energía nuclear y de las plantas termoeléctricas, apostando por energías renovables como la eólica, o la solar para generar electricidad. Otra forma de reducir el problema, aunque sin eliminarlo plenamente, es implementar condensadores con mayores eficiencias que permitan reducir el caudal de agua de refrigeración empleada. En la actualidad, la mayoría de centrales cuentan con una torre de evaporación con la que se consigue reducir en parte la temperatura del agua mediante la cesión de calor latente de vaporización; sin embargo esto acarrea otra serie de problemas asociados como la concentración de sales y la modificación de las propiedades físico-químicas del agua.

Como se ha comprobado, la contaminación térmica puede provocar severos daños sobre las diferentes poblaciones y comunidades de los ecosistemas tanto marinos como dulceacuícloas.

BIBLIOGRAFÍA

Arieli, R. N. et al. (2011). The effect of thermal pollution on benthic foraminiferal assemblages in the Mediterranean shorface adjacent to Hadera power plant (Israel). Marine Pollution Bulletin 62: 1000-1002.

Dubinsky, Z. et al. (1996). Marine pollution and coral reefs. Global Change Biology 2:511-526.

Mihursky, J. A. et al. (1970). Thermal pollution, aquaculture and pathobiology in aquatic systems. Journal of Wildlife Diseases 6: 347-355.

Slynko, Y. V. et al. (2002). The Caspian-Volga-Baltic invasion corridor. Invasive Aquatic Species of Europe: 399-411.

Suggett, D. J. et al. (2008). Photosynthesis and production of hydrogen peroxide by Symbiodinium (Pyrrhophyta) phylotypes with different thermal tolerances. Journal of phycology 44: 948-956.

Teixeira, T. P. et al. (2009). Effects of a nuclear power plant thermal discharge on habitat complexity and fish community structure in Ilha Grande Bay, Brazil. Marine Environmental Research 68: 188-195.

Turpin, J.R. (2004). A solution for thermal pollution. Engineered Systems: 44-50.

Verones, F et al. (2010). Characterization factors for thermal pollution in freshwater aquatic environments. Environmental Science & Technology 44: 9364-9369.

Europa lanza una nueva iniciativa de biomonitorización humana

Me gustaría dar la enhorabuena a mis compañera/os del CNSA y el ISCIII  por esta estupenda noticia. Este proyecto va a suponer un gran avance para la Salud Ambiental en Europa y la Directora del CNSA, la Dra. Argelia Castaño ha tenido (y tiene) un papel fundamental en su diseño y desarrollo. Trabajar con este equipo durante el año que ahora acaba ha sido un privilegio y una gran escuela de cómo debe hacerse la Biomonitorización humana.

Si queréis saber un poco más, podéis leer la noticia publicada en la página del ISCIII.

 

Europa lanza una nueva iniciativa de biomonitorización humana

Origen: Europa lanza una nueva iniciativa de biomonitorización humana