Resumen

En México, la mayoría de las personas hacemos uso de las vías peatonales diariamente, desafortunadamente muchas veces las condiciones de dichas vías no son óptimas y originan riesgos para el peatón. En el presente trabajo se expone la problemática originada por el uso inadecuado de las aceras. Los registros que se obtuvieron fueron a través de la observación. El trabajo de campo se realizó en los municipios de Heroica Matamoros, San Fernando y Valle Hermoso ubicados en el estado de Tamaulipas, México. Como resultado, se pudo identificar que las vías peatonales se encuentran obstruidas y en malas condiciones, lo que impide la correcta movilidad de las personas. Esto se acentúa cuando se trata de peatones con movilidad reducida; los principales factores limitantes fueron: construcciones, señalización, vehículos estacionados, escombro y vegetación. Ya que el uso inadecuado de aceras es generalizado, esto representa un grave problema para el usuario al verse forzado a utilizar la calle para transitar, por lo que se hace necesario promover una cultura vial positiva a través de la aplicación de políticas públicas que garanticen espacios seguros para los peatones, así como un sistema efectivo de sanciones para las personas que obstruyen la libre circulación.
Palabras clave: aceras, movilidad, peatones, áreas urbanas, ciudad inclusiva.

Obstacles in the way: how sidewalks affect pedestrian mobility

Abstract

In Mexico, most people use pedestrian roads on a daily basis, unfortunately many times the conditions of these roads are not optimal and cause risks for pedestrians. This paper presents the problems caused by the inappropriate use of sidewalks. The records that were obtained were through observation. The fieldwork was carried out in the municipalities of Heroica Matamoros, San Fernando and Valle Hermoso located in the state of Tamaulipas, Mexico. As a result, it was possible to identify that the pedestrian paths are obstructed and in poor condition, which prevents the correct mobility of people. This is accentuated when it comes to pedestrians with reduced mobility; The main limiting factors were: constructions, signage, parked vehicles, debris and vegetation. Since the inappropriate use of sidewalks is widespread, this represents a serious problem for the user as they are forced to use the street to travel, so it Is necessary to promote a positive road culture through the application of public policies that guarantee safe spaces for pedestrians, as well as an effective system of sanctions for people who obstruct free movement.
Keywords: sidewalks, pedestrian, mobility, urban areas, inclusive city.

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Introducción

En la vida cotidiana la movilidad peatonal, es decir, la que realizamos al caminar por la vía pública, es una necesidad primordial para la realización de actividades del día a día. Estas actividades pueden ser con fines educativos, laborales, sociales, de recreación, entre otros. Independientemente del motivo, las personas nos vemos en la continua necesidad de circular por las aceras para llegar a nuestro destino. De igual forma, una gran población no cuenta con otras opciones de desplazamiento, ya sea porque no existe una ruta de transporte público que cubra su sector o por factores económicos que lo limitan para hacer uso del transporte disponible en su zona. Inclusive, las personas que cuentan con medios de transporte propios, en algún punto deben desplazarse a pie, unos más frecuentemente que otros, pero al final del día, todos hacemos uso de las aceras.

Si lo analizamos, esta es una actividad que hacemos desde pequeños: porque mamá nos enviaba a la tienda de la esquina a comprar un kilo de tortillas, o porque íbamos a casa del amigo que vivía a dos cuadras de distancia para hacer una tarea en equipo. La necesidad de caminar por los espacios públicos siempre ha estado presente.

Recordemos que las aceras (más comúnmente conocidas como banquetas), son las principales vías peatonales disponibles en nuestra comunidad, que permiten que todos circulemos libremente, disminuyendo la posibilidad de afrontar riesgos relacionados con vehículos automotores, es decir, automóviles, camiones o motocicletas. Desafortunadamente, resulta evidente que en muchas ocasiones las condiciones, la infraestructura, el diseño, el uso y/o la señalización de dichas vías no es la adecuada, por lo que el peatón debe tomar otras alternativas para su desplazamiento, las cuales no solo dificultan su movilidad, sino que además lo ponen en una situación de riesgo.

Al ser entonces una necesidad prioritaria, el diseño de los espacios públicos debe ser pensado en función de las personas a las que va destinado, tomando en consideración que dichos espacios deben ser inclusivos y bajo un enfoque de no limitar la accesibilidad, pues en la medida que estas vías se encuentren en condiciones adecuadas para su uso, serán mejor aprovechadas por el usuario al cubrir una de sus necesidades básicas (Freire et al., 2020).

Al ser conscientes de que tanto el uso inadecuado de las aceras como las malas condiciones de estas, son un fenómeno que lejos de disminuir va en incremento, el objetivo del presente artículo consiste en exponer la problemática que representa para los peatones y los riesgos a los que se enfrentan por esta causa. La información fue recabada a través de la observación in situ de diversas zonas habitacionales urbanas, ubicadas en tres municipios del estado de Tamaulipas, México, los cuales son: Heroica Matamoros, Valle Hermoso y San Fernando.

Los peatones: usuarios de la vía pública más vulnerables

La Secretaría de Salud (ss, 2015), reconoce a los accidentes de peatones como una de las primeras veinte causas de muerte, durante más de veinte años. Es innegable que el peatón se encuentra en un estado de vulnerabilidad, respecto a otros usuarios de la vía pública, y, por lo tanto, en caso de un accidente de tránsito, las consecuencias suelen resultar en la pérdida de la vida, como lo reflejan las estadísticas, no solo a nivel nacional sino también en otros países de América Latina (Montealegre y Garzón, 2021).

Es importante ser conscientes de que el hecho, de que no se trate de un accidente mortal en el lugar del siniestro, no significa que el afectado no muera a consecuencia de dicho accidente. Debe tomarse en cuenta que: muchas de las víctimas que sobreviven a un accidente de tránsito, quedan con secuelas permanentes o fallecen tiempo después de haberse presentado el percance, y en estos casos, es poco probable que la muerte quede registrada como resultado del mismo evento, por lo que se considera que la cifra real de fatalidades es mayor a la reportada por el Instituto Nacional de Estadística y Geografía (inegi).

Debido a esta condición de vulnerabilidad, es necesario contribuir de manera positiva, a que la infraestructura requerida para un desplazamiento peatonal seguro se encuentre disponible y en las condiciones adecuadas, no condicionada a otros intereses o fines particulares. Si bien, un factor de riesgo presente en la mayoría de los accidentes viales, tanto de conductores de vehículos como de peatones, es el factor conductual caracterizado por actos inseguros como distracciones, violación de normas de tránsito, entre otros; es evidente que los espacios destinados a la circulación peatonal, principalmente las aceras, generalmente presentan obstáculos físicos que impiden una libre y adecuada circulación, ya que en muchas ocasiones son utilizadas para fines diferentes para los cuales fueron diseñadas, o bien, no cuentan con un diseño adecuado para favorecer una movilidad peatonal óptima.

Por otra parte, la infraestructura no inclusiva es la primera barrera a la que se enfrentan las personas con movilidad reducida o de la tercera edad, que requieren el uso de silla de ruedas, muletas, bastones, o simplemente les genera un gran esfuerzo subir y bajar desniveles. Esto produce en ellas una forma de desintegración social y aislamiento (Cueva y Portal, 2021), ya que, por no enfrentarse a estos desafíos, preferirán evitar en la medida de lo posible exponerse a estas situaciones de riesgo e incomodidad al realizar una tarea tan básica como desplazarse.

Esto influye en las decisiones del peatón respecto al uso de la vía. Diversos estudios realizados en México indican que esta problemática es común en el país y que existen variables del entorno asociados a la accidentabilidad vial, más allá de los factores de índole personal (Rodríguez et al., 2011; Velázquez et al., 2017). Por lo tanto, la infraestructura y la accesibilidad pueden ser factores de riesgo o factores de protección para el peatón. Es decir, una acera en condiciones adecuadas para el tránsito peatonal se considera un factor de protección, mientras que en las condiciones opuestas representa una condición de riesgo.

El común y desapercibido fenómeno del uso inadecuado de las aceras

El uso inadecuado de las aceras es un problema común en todo el país, sin embargo, parece ser desapercibido. Cada día son más evidentes los problemas que genera la falta de vías adecuadas para el tránsito de peatones y más aún los inconvenientes que esto genera a las personas que tienen limitaciones en su movilidad. Diversos estudios realizados en estados de la República (Camaal et al., 2018; Boils, 2019; García, 2019) demuestran que existe un serio problema respecto al uso inadecuado y las condiciones de las aceras, y que esta situación ha estado presente durante un largo tiempo sin que se realicen acciones que garanticen la seguridad de los usuarios. De igual forma, en el extranjero, la situación no es muy diferente, al menos en lo que se refiere a los países en vías de desarrollo (Hurtado, 2019; Yáñez et al., 2021; Benavides y Mejía, 2022).

Lo anterior va en contra del concepto de alta calidad establecido por la Organización de las Naciones Unidas (onu-Hábitat, 2014), que determina como factores de medición: aceras suficientemente amplias, buena iluminación, sensación de seguridad, un alto grado de mantenimiento, superficies limpias, lisas y bien drenadas, y ausencia de basura, entre otros.

En el caso de este estudio, los resultados de las observaciones confirman que: en los tres municipios visitados las aceras se encuentran comúnmente obstruidas por diversos obstáculos, que impiden el libre paso de peatones o son demasiado estrechas para que las personas puedan transitar de forma adecuada. En otros casos, las banquetas se encuentran en condiciones deplorables presentando desniveles, huecos, salientes o declives que dificultan su uso. Asimismo, una práctica común en zonas habitacionales es que los propietarios de las residencias coloquen vitropiso o baldosas sobre la acera por motivos estéticos, sin considerar que el material utilizado sea el adecuado para exteriores, lo que genera un riesgo adicional, pues se incrementa la posibilidad de sufrir caídas, sobre todo cuando hay lluvia o humedad. Por otra parte, tanto el diseño, como las condiciones y el uso que se le da a las aceras en los espacios registrados, impiden que personas con limitaciones de movilidad, quienes requieren transportarse en silla de ruedas o adultos que transportan bebés en carriolas, utilicen estas vías tan necesarias para su desplazamiento cotidiano. Aunque la recolección de datos mostró una gran variedad de situaciones que impiden el paso peatonal, se realizó un resumen tomando en cuenta las más comunes y significativas.

El común y desapercibido fenómeno del uso inadecuado de las aceras

La figura 1 está compuesta de tres imágenes donde se puede observar la presencia de obstáculos de gran dimensión sobre la acera. En la imagen de la izquierda se identifica la construcción de dos altares religiosos que limitan considerablemente el paso peatonal, dejando aproximadamente 15 centímetros libres para la circulación. En la misma imagen, se puede observar que en la esquina se ubica un poste de electricidad junto a unos tubos de contención, lo que también resta espacio para el tránsito peatonal. Ambas situaciones, además, podrían limitar la visibilidad de algún conductor de un vehículo quien pudiera pasar desapercibida la presencia de un peatón con intenciones de cruzar la calle, sobre todo de los menores de edad que tienen una estatura más baja que un adulto, y que puede no ser identificado a simple vista.

Figura 1. Construcciones sobre las aceras por parte de los propietarios de las casas habitación en las zonas urbanas. Crédito: elaboración propia.

En la segunda imagen (al centro), se observa que la banqueta fue utilizada como extensión de un jardín de una propiedad privada, con maceteros en ambos extremos de la acera, además de contar con arbustos frondosos, lo que prácticamente impide el paso. Adicional a esto, tiene colocado recubrimiento de vitropiso en la superficie caminable, que no es apto para exteriores y tanto en condiciones normales como en presencia de humedad, representa un riesgo de resbalar y caer. Además de la evidente falta de mantenimiento que prevalece, ya que a simple vista se puede observar que se encuentran piezas sueltas de la construcción, desniveles y en general, un mal estado de la acera. Por último, en la imagen de la derecha se observa cómo a pesar de que las banquetas en esta área son bastante amplias, se han construido jardineras a lo largo de toda la acera, plantando árboles, que con el paso del tiempo han crecido considerablemente ocasionando que sus raíces provoquen grietas en el pavimento.

En la figura 2 se observa que es una práctica común utilizar las banquetas como espacios para instalar postes de electricidad o telefonía, antenas y señalamientos por parte de las compañías públicas o privadas, y comercios. Este es un problema que se agrava cuando se colocan varios de estos elementos en el mismo lugar, ya que la anchura de las banquetas no permite que quede espacio suficiente para caminar sobre ellas, como es el caso de la imagen intermedia, donde queda totalmente anulado el paso peatonal al llegar a la esquina. Esto implica que el paso peatonal se vea interrumpido obligando al transeúnte a utilizar las calles para caminar.

Figura 2. Ubicación de postes, antenas y señalamientos sobre las aceras. Crédito: elaboración propia.

Otro uso inadecuado de las aceras por parte de los habitantes de zonas habitacionales es estacionar sus vehículos sobre ellas (figura 3).

Figura 3. Estacionamiento de vehículos sobre la acera. Crédito: elaboración propia.

En la actualidad los espacios de estacionamiento en las colonias y fraccionamientos son limitados o incluso inexistentes. Muchos propietarios de vehículos toman las banquetas para este fin, impidiendo el libre tránsito, a pesar de que la prohibición de estacionarse sobre las aceras se encuentra establecida en el Reglamento de Tránsito del Estado de Tamaulipas (2010).

De igual forma, en bastantes de los lugares visitados, se observó la presencia de maleza y escombro que invaden prácticamente toda la acera (figura 4), obligando a los transeúntes a tener que bajarse para continuar su camino. El problema se agrava cuando hay vehículos estacionados en la orilla de la banqueta, ya que esto implica que el peatón no pueda circular cerca de la acera y tenga que hacerlo por la mitad de la calle, incrementando el riesgo de ser arrollado por un vehículo automotor.

Figura 4. Aceras anuladas por presencia de maleza y escombro. Crédito: elaboración propia.

Conclusiones

Después de haber identificado el conjunto de irregularidades descritas, ¿se podría decir que en la actualidad las aceras son espacios realmente destinados a la movilidad peatonal?, las evidencias nos demuestran que no. Y es innegable que existe una problemática preocupante respecto al uso de espacios peatonales, que desafortunadamente se genera desde el núcleo de la administración pública, que en muchas ocasiones no considera el diseño de los espacios públicos adecuados para el tránsito peatonal, desde la etapa de planeación, de acuerdo con las necesidades reales de los usuarios, mientras que por otra parte, propician el mal uso de los mismos a través de acciones contrarias a las esperadas, como son: la colocación de postes de electricidad y señalización vial sobre las aceras, falta de mantenimiento de los espacios de uso peatonal, o la ineficiente gestión respecto al cumplimiento de normas en el uso de espacios públicos, ya sea por no ejecutar sanciones concretas hacia las personas que invaden estos espacios o desde la falta de acción para atender la problemática desde una perspectiva preventiva.

En la actualidad en las zonas públicas dentro de los fraccionamientos y zonas habitacionales del país puede observarse que desde el diseño se asignan espacios para plantas y árboles sobre las aceras, probablemente en sustitución de patios anteriormente contemplados en el interior de las propiedades. Esto invade los espacios asignados para la circulación del peatón, además de producir daños a la pavimentación cuando crecen las raíces de los árboles. Esta práctica contribuye a la problemática de la circulación peatonal y lo más preocupante es que se encuentra totalmente normalizada.

Sin embargo, esto no le quita responsabilidad el ciudadano común que es parte del problema a través de sus acciones. Todos debemos ser responsables y acatar las normas para evitar situaciones de riesgo para nosotros mismos y para otros. Vivir en sociedad significa respetar las normas de convivencia, mayormente si éstas se encuentran reglamentadas.

Al exponer la problemática que esto representa para los peatones y los riesgos a los que se enfrentan, los autores buscan generar consciencia tanto en los representantes de la administración pública como en los empresarios, comerciantes, prestadores de servicios y comunidad en general, sobre la necesidad de revertir estas acciones y fomentar una cultura preventiva donde exista equidad por medio de un entorno saludable y amigable que proteja a todos los usuarios por igual y brinde las condiciones para un desplazamiento seguro y libre de riesgos. Estamos convencidos de que en la medida que se apliquen políticas públicas que garanticen espacios seguros para todos, se emprenderá realmente el camino hacia la construcción de ciudades inclusivas y sustentables.

Referencias

• Benavides, A. M. y Mejía, N. (2022). Factores que obstaculizan la gestión urbana sostenible: estudio de un municipio en Colombia. Revista de Estudios demográficos y urbanos, 37(1), 157-199. https://doi.org/10.24201/edu.v37i1.2012
• Boils, G. (2019). Diseñar banquetas accesibles para todos. academia xxii, 10(20), 23-38. https://doi.org/10.22201/fa.2007252Xp.2019.20.72310
• Camaal, C., Moreno, J. y Vinicio, M. (2018). Encuesta de percepción ciudadana así vamos 2018. Cómo vamos Nuevo León. [En línea]. https://es.scribd.com/document/373647807/Encuesta-de-Percepcio-n-Ciudadana-Asi-Vamos-2017.
• Cueva, F. R. y Portal, E. E. (2021). La inaccesibilidad de las personas con discapacidad motora en el espacio público vial, del distrito de Ventanilla, 2021. Caso de estudio: Av. 200 millas, del asentamiento humano José Olaya Balandra. [Tesis de pregrado, Universidad César Vallejo, Facultad de Ingeniería y Arquitectura] Repositorio Institucional. https://hdl.handle.net/20.500.12692/79793
• Freire, M. J., Campoverde, C., Jara, P., La-Rota, J. y Puga, E. (2020). Método para evaluar espacios peatonales urbanos y su aplicación en Ambato, Grupo faro. https://www.researchgate.net/publication/344656623_Metodo_para_evaluar_espacios_peatonales_urbanos_y_su_aplicacion_en_Ambato_Ecuador.
• García, A. (2019). Análisis de la planeación y el diseño urbano de las vialidades de la ciudad de Irapuato y sus consecuencias en la movilidad urbana (2017): El caso de la avenida Ejército Nacional y Bulevar Díaz Ordaz. [Tesis de doctorado, Universidad Autónoma de Aguascalientes]. Bdigital. http://hdl.handle.net/11317/1718.
• Hurtado, D. (2019). Quito ciudad con una clara inequidad hacia peatones y ciclistas. Sociología y política hoy. (2), 49-61. https://revistadigital.uce.edu.ec/index.php/hoy/article/view/2526/2839
• Montealegre, J. L. y Garzón, J. A. (2021). Puntos críticos de accidentes de tránsito en Ibagué, Colombia. redu, 36(2), 673-715. https://doi.org/10.24201/edu.v36i2.2035
• ONU-Hábitat (2014). Planeamiento urbano para autoridades locales. Organización de las Naciones Unidas. https://unhabitat.org/sites/default/files/download-manager-files/Urban%20Planning%20for%20City%20Leaders_Spanish.pdf
• Reglamento de Tránsito del Estado de Tamaulipas. (2010, 2 de diciembre). Gobierno del Estado de Tamaulipas. http://po.tamaulipas.gob.mx/wp-content/uploads/2018/11/003_Regla_Transito.pdf
• Rodríguez, J. M., Campuzano, J. C. e Híjar, M. (2011). Comparación de datos sobre mortalidad por atropellamientos en la Ciudad de México: salud pública de México: ¿se han presentado cambios en una década?, Salud pública de México, 53(4), 302-328. https://www.medigraphic.com/pdfs/salpubmex/sal-2011/sal114e.pdf
• Secretaría de Salud (2015). Boletín de información estadística 2014-2015. http://www.dgis.salud.gob.mx/contenidos/publicaciones/p_bie_gobmx.html
• Velázquez, Y., Zamorano, B., y Ruiz, L. (2017). Siniestralidad vial en la frontera norte de Tamaulipas. Enfoque en los procesos administrativos de control. Estudios Fronterizos, 18(36), 1-24. https://doi.org/10.21670/ref.2017.36.a01
• Yáñez, C., Haro, D. y Aguirre, L. (2021). Análisis de seguridad vial de los peatones en la ciudad de Babahoyo, Ecuador, 2020. Dominio de las Ciencias, 7(1), 412-431. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8231655

Recepción: 18/05/2023. Aceptación: 07/03/2024.

Resumen

Los roedores suelen ser percibidos erróneamente como criaturas indeseables y perjudiciales. Sin embargo, estos pequeños mamíferos desempeñan funciones ecológicas esenciales en los ecosistemas donde viven. Al dispersar semillas, facilitar la polinización y servir de alimento para aves, reptiles y otros mamíferos, los roedores contribuyen a dinámicas ecológicas que benefician tanto a la fauna como a la flora, lo que los posiciona como especies clave e ingenieros del ecosistema. Además, tienen un impacto directo y significativo en la vida humana, desde su papel como mascotas hasta su uso en investigaciones médicas. Sin embargo, las actividades humanas han llevado a la degradación y pérdida de muchos de sus hábitats, poniendo en peligro a numerosas especies. Por ello, es fundamental promover un entendimiento preciso sobre estos animales para fomentar su conservación efectiva.
Palabras clave: roedores, ecosistemas, adaptaciones, conservación, beneficios ecológicos.

Rodents: fantastic animals and where to find them

Abstract

Rodents are often mistakenly perceived as undesirable and harmful creatures. However, these small mammals play essential ecological roles in the ecosystems they inhabit. By dispersing seeds, facilitating pollination, and serving as food for birds, reptiles, and other mammals, rodents contribute to ecological dynamics that benefit both fauna and flora, positioning them as keystone species and ecosystem engineers. Additionally, they have a direct and significant impact on human life, from their role as pets to their use in medical research. However, human activities have led to the degradation and loss of many of their habitats, endangering numerous species. Therefore, it is crucial to promote an accurate understanding of these animals to foster their effective conservation.
Keywords: rodents, ecosystems, adaptations, conservation, ecological benefits.

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Introducción

Imagina un mundo donde los habitantes más versátiles y adaptables son los roedores. Con más de 2,500 especies en el planeta, estos mamíferos representan un sorprendente 44% de todas las especies de mamíferos (Feldhamer et al., 2020). En México, el escenario es aún más interesante: alrededor de 240 especies de roedores, de las cuales 120 son endémicas (Cervantes y Barrera, 2012).

Desde los frondosos bosques hasta los áridos desiertos, pasando por selvas exuberantes y entornos urbanos vibrantes, los roedores se han adaptado a casi todos los rincones del mundo, excepto la Antártida (Cervantes y Barrera, 2012). Estas criaturas han desarrollado sorprendentes adaptaciones morfológicas, fisiológicas y conductuales para sobrevivir en sus hábitats específicos. Por ejemplo, los castores (Castor spp.) tienen colas palmeadas y patas con membranas que los convierten en expertos nadadores, mientras que las ratas desertícolas canguro (Dipodomys spp.) pueden extraer toda el agua que necesitan de su comida y excretar orina concentrada para conservar líquidos (Wilson et al., 2016 a y b; ver figura 1, inciso c). En los árboles, las ardillas voladoras (Glaucomys spp.), poseen un patagio, una membrana de músculo y piel que conecta las patas traseras con las delanteras. Este patagio actúa como un paracaídas durante el salto de un árbol a otro, proporcionando dirección y frenado, mientras que la larga cola les brinda estabilidad (Feldhamer et al., 2020; ver figura 1, inciso a).

Pero más allá de sus adaptaciones, los roedores comparten una característica distintiva: sus incisivos. Estos dientes no sólo son poderosos y afilados, sino que también crecen continuamente a lo largo de su vida, permitiéndoles roer y descomponer materiales duros como semillas y cortezas. Este “roer” es tan característico que le dio nombre al grupo. Sin embargo, si no se desgastan adecuadamente, pueden llegar a curvarse e incluso causarles la muerte. Los roedores también presentan un diastema, un espacio entre los incisivos y las muelas, donde el alimento masticado se deposita antes de ser triturado nuevamente por los molares. Estos movimientos masticatorios intensos se deben a una robusta musculatura mandibular (Genoways y Brown, 1993; Feldhamer et al., 2020; Wolff y Sherman, 2007).

Depredadores y presas

En el vasto mundo de los roedores, la dieta es tan diversa como las especies mismas. Especies como las ardillas terrestres (Otospermophilus, Xerospermophilus, Ictidomys spp.), encuentran su sustento en flores, frutos, semillas, hongos, insectos, e incluso en carroña y otros roedores. Estas criaturas omnívoras exploran cada rincón de su entorno en busca de alimento, y algunas, como los ratones chapulineros (Onychomys spp.), adoptan un enfoque más carnívoro, devorando grillos, escarabajos y lagartijas. Estos audaces ratones, son capaces de enfrentarse a criaturas que parecerían letales para su tamaño, como ciempiés y alacranes. Sin embargo, lo que para otros sería mortal, para ellos es simplemente otro platillo en su dieta, gracias a su sorprendente inmunidad a los venenos (McCarty, R., 1978; Wilson et al., 2016 a y b; ver figura 1, inciso f).

Figura 1. Ilustración que muestra especies de roedores. a) Ardilla voladora (Glaucomys volans) planeando. b) Lemming (Lemmus lemmus) vociferando. c) Rata común (Rattus norvegicus) en un ambiente urbano. d) Hámster (Phodopus sungorus) comiendo. e) Rata canguro (Dipodomys merriami) realizando su característico salto. f) Ratón chapulinero (Onychomys torridus) devorando a un alacrán. g) Capibara (Hydrochoerus hydrochaeris) interactuando con otros grupos de animales.
Crédito: A. González-Gallina.

Pero en la naturaleza, ser un cazador no excluye a los roedores de ser cazados. De hecho, estos mamíferos son un banquete esperado por una multitud de depredadores. Los “ratones de bolsillo” (Chaetodipus, Perognathus spp.), con su tamaño diminuto, son los preferidos de serpientes y aves. En tanto, roedores de tamaño mediano, como las ardillas (Otospermophilus spp.), ratas (Neotoma, Sigmodon spp.) y agutíes (Dasyprocta spp.), están en la mira de mamíferos como comadrejas, coyotes, zorros y tejones, además de aves de presa. Por su parte, los castores y capibaras (Hydrochoerus spp.), gigantes en el mundo de los roedores, deben estar siempre alertas ante la amenaza de osos, lobos, jaguares y pumas (Wilson et al., 2016).

Para sobrevivir a estos constantes peligros, los roedores han desarrollado una variedad de estrategias defensivas. Las ratas canguro, por ejemplo, han sido comparadas con ninjas debido a sus ágiles y efectivos movimientos durante los enfrentamientos con serpientes (Andrade-Ponce et al., 2020; ver video). En contraste, las especies gregarias, como los perritos de las praderas (Cynomys spp.), forman colonias compuestas por cientos de individuos, donde cada miembro cumple funciones específicas para el bienestar común. Por ejemplo, los vigías o centinelas se encargan de observar el entorno de la colonia mientras otros se alimentan o realizan otras tareas. Si perciben algún peligro, emiten vocalizaciones de alerta para que sus congéneres busquen refugio (Andrade et al., 2020; Wilson et al., 2016 a y b; Wolff y Sherman, 2007).

Mi casa es tu casa o ¿no?

En el mundo de los roedores, las madrigueras no son simplemente hogares; son fortalezas que protegen contra depredadores y refugios que brindan respiro de las inclemencias del clima. Imagina a una ardilla terrestre (Urocitellus parryii) en los fríos entornos árticos, donde las temperaturas invernales caen por debajo de los -20 °C. Durante más de seis meses, esta pequeña criatura se acurruca en su madriguera, hibernando hasta que el entorno sea más amigable. En cambio, en los sistemas áridos donde las temperaturas diurnas superan los 40 °C, las ratas nopaleras (Neotoma spp.) pasan gran parte del día en sus refugios (Wilson et al., 2016 a y b).

Estas madrigueras son construidas con materiales tan variados como el entorno que rodea a sus habitantes: tierra, pastos, ramas, y en ocasiones, hasta huesos y excrementos. Pero no sólo son refugios temporales; son el escenario de momentos vitales como el apareamiento, el nacimiento y la crianza de las crías. Aquí, en la seguridad de sus túneles y cámaras, los roedores pueden almacenar y consumir alimentos sin exponerse a los peligros del exterior (Genoways y Brown, 1993; Wilson et al., 2016 a y b).

Las madrigueras pueden ser simples, con un único túnel, o intrincadas, con sistemas interconectados que cuentan con varias entradas y salidas, lo que permite una rápida evacuación en caso de emergencia. La importancia de estos refugios es tal que los roedores invierten gran parte de su tiempo en su construcción, mantenimiento y defensa. Algunas madrigueras son heredadas a lo largo de generaciones, reconstruidas o completamente nuevas, según las necesidades de la especie y las condiciones del entorno (Wilson et al., 2016 a y b).

Sin embargo, no todos los roedores tienen la suerte de encontrar un lugar adecuado para establecer su hogar. Especies con distribuciones limitadas, como la ardilla endémica de Perote (Xerospermophilus perotensis), enfrentan amenazas crecientes a medida que su hábitat es destruido por la expansión humana. La construcción de carreteras, el desarrollo urbano, la fauna feral y las actividades ganaderas y agrícolas están desplazando a estos roedores, creando serios problemas de conservación y poniendo en peligro la supervivencia de muchas especies (Montero-Bagatella et al., 2017; Wilson et al., 2016 a y b; Wolff y Sherman, 2007).

Las estrellas de los ecosistemas

Los roedores no solo son habitantes de sus ecosistemas; son auténticas estrellas que desempeñan roles fundamentales. Piensa en un campo lleno de flores y frutos. Mientras los roedores se alimentan, no solo sacian su hambre, sino que también promueven la reproducción de las plantas al dispersar semillas y polinizar. Al consumir insectos, actúan como controladores naturales de plagas, protegiendo cultivos que de otro modo podrían verse devastados. Su labor es tan crucial que, si desaparecieran, los ecosistemas que habitan podrían sufrir consecuencias irreparables. Sin ellos, muchas especies que dependen de sus actividades estarían en riesgo (Wolff y Sherman, 2007).

Además, algunos roedores, como los perritos de las praderas (Cynomys ludovicianus), van más allá en su contribución a los ecosistemas. Al cavar madrigueras y túneles, modifican el terreno, mejorando la permeabilidad y aireación del suelo, lo que facilita la circulación de agua y nutrientes. Estos cambios no solo benefician a las plantas, sino también a otras criaturas que encuentran refugio en las madrigueras abandonadas. Gracias a estas habilidades, se les conoce como “ingenieros del ecosistema”, ya que su trabajo transforma el ambiente en formas que favorecen a múltiples especies (Wilson et al., 2016 a y b; Wolff y Sherman, 2007).

Sin embargo, el valor de estos pequeños ingenieros no siempre ha sido reconocido. A principios del siglo xx, los perritos de las praderas fueron considerados una amenaza para la agricultura y el ganado, y se les culpó de propagar enfermedades. Esto llevó a campañas masivas de envenenamiento que casi los llevaron a la extinción. La desaparición de los perritos no solo afectó a su especie, sino también a otras, como los hurones (Mustela nigripes), que dependían de ellos para alimentarse. La transformación del paisaje, ahora dominado por pastizales densos, también obligó a la migración de especies como los bisontes (Bison bison) (Davidson et al., 2008).

Con el tiempo, se reconoció la importancia de los perritos de las praderas, y se emprendieron esfuerzos para restaurar sus poblaciones. Estos esfuerzos incluyeron investigaciones sobre su salud, la reintroducción de individuos en áreas donde habían sido erradicados y la implementación de protecciones legales para su especie y su hábitat. Así, los perritos de las praderas han comenzado a recuperar su papel como estrellas indispensables de sus ecosistemas (Wolff y Sherman, 2007).

¿Héroes o villanos?

La relación entre los roedores y la humanidad es tan antigua como compleja. Piensa en las ratas comunes (Rattus spp.), compañeras involuntarias en grandes migraciones humanas, lo que les ha permitido ampliar su distribución natural al seguir nuestros pasos. Sin embargo, la percepción de estas criaturas varía drásticamente entre culturas. En India, por ejemplo, las ratas son veneradas como animales sagrados, descendientes de deidades, y su avistamiento es considerado un signo de buena fortuna. Contrasta este concepto con su percepción en otros lugares, como México, donde son vistas como plagas invasoras que amenazan la fauna nativa y representan un peligro para animales domésticos y humanos por igual (Feldhamer et al., 2020; Wilson et al., 2016 a y b).

Pero la historia de los roedores no se detiene en la percepción cultural; su relación con nosotros también incluye el aprovechamiento. Especies como los cuyos (Cavia spp.), agutíes, y capibaras no solo son valoradas por su carne, sino que también las pieles de castores y lemmings se han convertido en materiales codiciados para la confección de ropa, como abrigos y gorros (Feldhamer et al., 2020; Wilson et al., 2016 a y b). En el ámbito médico, los ratones (Mus musculus) juegan un papel crucial en el desarrollo de medicamentos y vacunas, mientras que las ratas gigantes (Cricetomys gambianus) son entrenadas para detectar enfermedades como la tuberculosis. Incluso especies como los hámsteres (Phodopus spp.) y chinchillas (Chinchilla spp.) han encontrado un lugar en nuestros hogares como mascotas queridas (Wolff y Sherman, 2007).

Los roedores también han dejado su huella en la cultura popular, apareciendo en caricaturas, películas, cuentos, canciones, e incluso en tradiciones mágicas como “el ratón de los dientes”, que recompensa a los niños con dinero a cambio de sus dientes de leche. Esta relación multifacética con los roedores revela que no son simplemente villanos o héroes, sino criaturas que han influido en nuestras vidas de innumerables maneras.

Conclusiones

En este artículo, se han explorado algunos de los aspectos ecológicos más relevantes de los roedores, destacando los diversos servicios ecosistémicos que benefician, directa o indirectamente, a múltiples especies, incluidos los seres humanos. Por ello, es crucial compartir información precisa que promueva acciones en favor de la conservación de este grupo. En lugar de percibirlos únicamente como amenazas, deberíamos considerar cómo fomentar su manejo adecuado y su preservación, reconociendo el valor que aportan a nuestro mundo.

Agradecimientos

La autora agradece a conahcyt por la beca posdoctoral otorgada, a A. González-Gallina por la elaboración de la ilustración, y al Equipo Editorial de la rdu por sus contribuciones para la mejora de este escrito.

Referencias

• Andrade-Ponce, G. P., Montero-Bagatella, S. H., Durán-Antonio, J., González-Romero, A., y Gallina, S. (2020). Interaction between ground squirrels and rattlesnakes in arid zones. Therya Notes, 1(1), 11–13. [Video]. https://drive.google.com/file/d/1LUWGZ61QO_BCuFLoeJ6v8Rd__1_5kLCe/view.
• Cervantes, F. A., y Barrera, C. B. (2012). Estudios sobre la biología de roedores silvestres mexicanos. Universidad Nacional Autónoma de México.
• Davidson, A. D., Lightfoot, D. C., y McIntyre, J. L. (2008). Engineering rodents create key habitat for lizards. Journal of Arid Environments, 72(12), 2142–2149. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2008.07.006.
• Feldhamer, G. A., Merritt, J. F., Krajewski, C., Rachlow, J. L., y Stewart, K. M. (Eds.). (2020). Orders: Rodentia and Lagomorpha. In Mammalogy: Adaptation, diversity, ecology (pp. 328–359). Johns Hopkins University Press.
• Genoways, H. H., y Brown, J. H. (Eds.). (1993). Biology of the Heteromyidae. American Society of Mammalogists, Special Publications.
• Montero-Bagatella, S. H., González-Romero, A., Gallina, S., y Sánchez-Rojas, G. (2017). Relación entre las características de la vegetación y las densidades de la ardilla de Perote. Revista Mexicana de Biodiversidad, 88(3), 691–700. https://doi.org/10.1016/j.rmb.2017.06.010.
• McCarty, R. (1978). Onychomys leucogaster. Mammalian Species, 87, 1–6. https://doi.org/10.2307/3503953.
• Wilson, D. E., Lacher, T. E., Jr., y Mittermeier, R. A. (Eds.). (2016a). Lagomorphs and rodents I. In Handbook of the mammals of the world. Lynx Editions.
• Wilson, D. E., Lacher, T. E., Jr., y Mittermeier, R. A. (Eds.). (2016b). Rodents II. In Handbook of the mammals of the world. Lynx Editions.
• Wolff, J., y Sherman, P. (Eds.). (2007). Rodent societies: An ecological and evolutionary perspective. The University of Chicago Press.

Recepción: 05/06/2023. Aprobación: 07/03/2024.

Resumen

El uso indiscriminado de plásticos ha llevado a su presencia como desecho en prácticamente todo el planeta. Este material se fragmenta en pequeñas piezas, conocidas como microplásticos (MPs), que se dispersan fácilmente. En los ambientes acuáticos, los MPs están ampliamente distribuidos y pueden interactuar con otros contaminantes, como el cadmio (Cd), un metal tóxico incluso a bajas concentraciones. La adsorción de Cd en MPs facilita su ingreso en los organismos que los ingieren accidentalmente, lo que podría amplificar su toxicidad debido a un efecto sinérgico. Aunque esta interacción tiene el potencial de causar mayores daños en la salud de los organismos, ha sido poco estudiada. Este trabajo tiene como objetivo realizar una revisión sintética de investigaciones recientes sobre la interacción y los efectos del Cd y los MPs en los organismos acuáticos.
Palabras clave: microplásticos (MPs), contaminación acuática, cadmio tóxico, interacción sinérgica, organismos acuáticos

Microplastics as a cadmium carrier: a dangerous interaction for aquatic organisms?

Abstract

The indiscriminate use of plastics has led to their presence as waste across virtually the entire planet. This material fragments into small pieces, known as microplastics (MPs), which easily disperse. In aquatic environments, MPs are widely distributed and can interact with other pollutants, such as cadmium (Cd), a metal that is toxic even at low concentrations. The adsorption of Cd onto MPs facilitates its entry into organisms that accidentally ingest them, which could amplify its toxicity due to a synergistic effect. Although this interaction has the potential to cause greater harm to the health of organisms, it has been little studied. This paper aims to provide a synthetic review of recent research on the interaction and effects of Cd and MPs on aquatic organisms.
Keywords: microplastics (MPs), aquatic pollution, toxic cadmium, synergistic interaction, aquatic organisms.

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Introducción

La suela de los zapatos, el envase de yogur, el cepillo para el cabello, el biberón, el cargador del teléfono e incluso la mayoría de las prendas que vestimos están hechas de plástico. Este material, presente en nuestra vida cotidiana, está compuesto por pequeñas moléculas repetidas, como los eslabones de una larga cadena, a la que llamamos polímero. Esta característica permite que el plástico sea elástico, flexible y pueda moldearse en diversas formas mediante el uso de calor (Elías, 2015). Pero, ¿alguna vez te has preguntado qué sucede con los plásticos que utilizamos diariamente?

Aunque sabemos que los plásticos tardan mucho tiempo en degradarse, solemos desecharlos como basura y olvidarnos de ellos. Desde la creación del primer polímero sintético en 1907, la producción de plástico ha crecido exponencialmente cada año, lo que también ha aumentado los residuos plásticos. La mala gestión de los desechos sólidos, las descargas de aguas residuales y las lluvias contribuyen a que los residuos plásticos se movilicen a través de corrientes de agua, llegando al mar o a ecosistemas costeros (Figura 1) (Banaee et al., 2019).

Figura 1. Canal revestido característico de zona urbana con contaminación por plásticos. Crédito: elaboración propia.

Factores ambientales como el viento, el sol y el movimiento del agua fragmentan los residuos plásticos en partículas más pequeñas (Figura 2), conocidas como microplásticos (MPs). Estas partículas, que miden entre 1 µm y 5 mm, pueden encontrarse en la superficie, la columna de agua y los sedimentos, tanto en ambientes de agua dulce como salada. Son transportadas principalmente por corrientes de agua y vientos (Zhang et al., 2023), lo que las pone al alcance de los organismos, que las ingieren accidentalmente, integrando estos contaminantes en la red trófica (Banaee et al., 2019; Wang et al., 2019).

Se ha documentado que sustancias químicas usadas como aditivos en la fabricación del plástico pueden adherirse a la superficie de estos materiales. Además, debido a interacciones electrostáticas y físicas, pueden adquirir sustancias tóxicas del entorno, lo que convierte a los MPs en vehículos ideales para el transporte de otros contaminantes hacia los organismos acuáticos (Lu et al., 2018; Wen et al., 2018). Por ello, uno de los principales objetivos en el estudio de los MPs es evaluar las afectaciones que estas partículas pueden provocar en los organismos, así como su interacción con otros contaminantes y los posibles efectos en los ecosistemas y su biota.

Entre las principales sustancias tóxicas relacionadas con los MPs se encuentran los compuestos orgánicos persistentes (plaguicidas, policlorobifenilos, furanos, etc.) (Tang, 2021), los aditivos plásticos (estabilizantes, plastificantes y retardantes de flama) (Fauser et al., 2022) y los metales pesados (cadmio, cobre, zinc, níquel, plomo, entre otros) y metaloides (arsénico) (Cao et al., 2021), todos ellos asociados con la contaminación de los ecosistemas y capaces de producir efectos tóxicos sobre los organismos (Wen et al., 2018).

Figura 2. Piezas de plástico en una playa, mostrando fragmentación por acción de las olas y rayos UV. Crédito: elaboración propia.

Cadmio y microplásticos: ¿una relación sinérgica?

El cadmio (Cd) es un elemento natural que no tiene ninguna función biológica y puede causar daños incluso a bajas concentraciones. Se encuentra principalmente en rocas, asociado a elementos como el zinc, plomo y cobre, y puede ser un subproducto del tratamiento metalúrgico de estos minerales. En la industria, el Cd se utiliza en la electrónica, la fabricación de baterías, la minería, como estabilizador de termoplásticos y como pigmento en pinturas y esmaltes, entre otros usos (Lu et al., 2018; Banaee et al., 2019).

Las escorrentías y descargas de desechos aumentan la concentración de Cd en los ecosistemas acuáticos, permitiendo su asimilación por los organismos (bioacumulación), especialmente por aquellos depredadores que consumen presas con acumulación de este metal (transferencia). Una vez que el Cd ingresa al organismo, permanece allí por largos periodos debido a su difícil eliminación, provocando desde efectos leves, como una baja tasa de crecimiento o cambios en la morfología celular, hasta casos extremos de mortalidad (Banaee et al., 2019; Wang et al., 2021).

Pero, ¿cómo interactúan el Cd y los MPs? Ambos contaminantes pueden acumularse en los organismos: los MPs principalmente en el tracto digestivo, y el Cd en diferentes órganos (Zhang et al., 2023). Se han realizado experimentos para evaluar la capacidad de los MPs de adsorber Cd y los riesgos que esto representa para los organismos (Wang et al., 2019).

La unión de los metales pesados a las partículas plásticas se produce mediante adsorción, un proceso en el que las superficies de ambos contaminantes interactúan y sus cargas eléctricas se atraen (Figura 3). El grado de adsorción depende de factores como el tipo de polímero, el tiempo de exposición, el tamaño y la porosidad de los MPs, la fuerza iónica y el pH del medio natural (Wang et al., 2019).

Figura 3. Diagrama del proceso de adsorción y acumulación entre microplásticos y cadmio en un ecosistema acuático. Crédito: elaboración propia.

Estudios recientes han señalado que los MPs y el Cd tienen una relación sinérgica (Lu et al., 2018; Zhang et al., 2023). Este término se refiere a la acción conjunta de dos o más causas cuyo efecto es superior a la suma de los efectos individuales. Así, la toxicidad combinada de los MPs y el Cd genera un mayor daño en los organismos expuestos en comparación con los efectos que causarían de forma separada (Liao et al., 2020). Aunque los estudios sobre la interacción entre MPs y metales pesados en organismos acuáticos son limitados, los resultados muestran que la modulación de la toxicidad aún es incierta debido a la diversidad de polímeros y tamaños de MPs.

¿Qué sabemos sobre los efectos de la interacción entre microplásticos y cadmio en organismos acuáticos?

Estudios sobre los efectos de la exposición combinada de microplásticos (MPs) y cadmio (Cd) se han realizado principalmente en peces de agua dulce, utilizando en su mayoría partículas de poliestireno de diferentes tamaños. Los resultados de estos estudios muestran que la exposición conjunta de estos contaminantes puede tener una serie de efectos relacionados con: una menor tasa de supervivencia, mayor respuesta inflamatoria y daño en la morfología celular de diferentes tejidos, como el hepático, intestinal, branquial, renal, gonadal, y en algunos casos, ocasionar mortalidad. Además, se han observado cambios en el metabolismo de los peces, modificación en el desarrollo larvario, disminución de las actividades de enzimas antioxidantes y altos niveles de producción de radicales libres (estrés oxidativo). También, se ha reportado que la presencia de MPs eleva la concentración de Cd en el organismo (Lu et al., 2018; Wen et al., 2018; Banaee et al., 2019; Qin et al., 2021).

De igual forma, algunos estudios indican que la relación sinérgica entre MPs de poliestireno y Cd está relacionada con las concentraciones de este metal. A altas concentraciones combinadas con MPs, se observan efectos tóxicos reducidos en los organismos, es decir, una relación antagónica; sin embargo, cuando aumenta la concentración de MPs y el Cd disminuye, se presenta una relación sinérgica (Zhang et al., 2020). Además, se ha determinado que el tamaño de la partícula plástica también es un factor importante en relación con la toxicidad, ya que a menor tamaño de microplástico se provoca una mayor respuesta de los efectos tóxicos en los organismos (Qin et al., 2021).

En ambientes marinos, se ha reportado que, por acción de la salinidad, los MPs pueden adsorber en menor cantidad el Cd, ya que al estar presente el sodio, este compite con el Cd por adherirse a la superficie específica del microplástico; además, la coexistencia de ion cloro y Cd puede formar complejos como el cloruro de cadmio (ClCd⁺²), lo que también disminuye la capacidad de adsorción de este elemento en los MPs (Wang et al., 2019).

A nivel experimental, Zhang et al. (2023) realizaron una investigación donde expusieron al pepino de mar (Apostichopus japonicus) a una combinación de diferentes concentraciones de MPs de tereftalato de polietileno (pet) y Cd en agua salina (30 g/L). Reportaron que la combinación más alta causó un decremento en el peso corporal y el crecimiento. Además, hubo un aumento significativo en el contenido de Cd en sus árboles respiratorios (serie de pequeños túbulos ramificados por donde obtiene oxígeno), el tracto digestivo y la pared del cuerpo. Las afectaciones en esta especie muestran que, a pesar de que la concentración de sal pueda reducir la adsorción de Cd en los MPs, no es un factor contundente en la disminución de los efectos tóxicos provocados por estos contaminantes. Por tal motivo, es importante continuar con estudios sobre los efectos ocasionados por los MPs y su interacción con otros contaminantes en el medio marino.

¿En la vegetación acuática sucede lo mismo que en los peces?

En este caso, los estudios en plantas acuáticas y microalgas son escasos, pero se ha documentado que la exposición a MPs y Cd disminuye considerablemente su crecimiento e incrementa la oxidación de lípidos dentro de estos organismos. Además, al igual que en peces, se describe que un menor tamaño de partícula de MPs aumenta los efectos tóxicos en el crecimiento, supervivencia, estrés oxidativo y contenido de clorofila; no obstante, se ha observado que los MPs no aumentan la biodisponibilidad del Cd en estos organismos (Liao et al., 2020; Wang et al., 2021).

Entonces, ya sea en animales o vegetales, los efectos tóxicos entre MPs y Cd son relevantes. Aunque la mayoría de los estudios se enfocan principalmente en MPs de poliestireno, se ha mostrado que otro tipo de polímeros como el polietileno o el pet también tienen la capacidad de adherir Cd y presentar efectos sinérgicos en los organismos expuestos (Banaee et al., 2019; Zhang et al., 2023). Por tal razón, es importante considerar que los altos niveles de MPs actúan como vehículo de Cd para los organismos acuáticos; sin embargo, es necesario seguir realizando estudios sobre los efectos en distintos grupos taxonómicos, principalmente en especies de importancia económica y ecológica.

Conclusión

Aunque la contaminación por MPs y su interacción con metales pesados en ambientes acuáticos ha sido reconocida desde hace años, los estudios sobre este tema son relativamente nuevos y quedan muchas interrogantes por resolver. Asimismo, no cabe duda de que estos contaminantes tienen efectos adversos en el medio acuático y su biota. Es necesario conocer la gravedad de estas afectaciones tanto a nivel individual como poblacional. Surge la necesidad de responder las siguientes preguntas: ¿Es posible que las especies acuáticas que consumimos tengan este tipo de contaminantes? ¿Qué sucederá si la producción de plásticos sigue en aumento y las concentraciones de MPs y metales pesados en agua también se incrementan? ¿Podría esto afectar negativamente la salud de los humanos?

Es importante señalar que, si queremos que los efectos de la contaminación plástica y metales pesados disminuyan en los organismos acuáticos, se tienen que realizar diversas acciones en nuestra vida diaria. Si bien no podemos erradicar completamente el uso de los plásticos, podemos empezar por reducir el consumo de aquellos que son de un solo uso y reciclar en mayor medida los que son indispensables en nuestros hogares. Aunque esto pueda parecer poco en relación con el problema actual de contaminación, es importante comenzar con acciones pequeñas que pueden generar grandes cambios.

Referencias

• Banaee, M., Soltanian, S., Sureda, A., Gholamhosseini, A., Haghi, B. N., Akhlaghi, M., y Derikvandy, A. (2019). Evaluation of single and combined effects of cadmium and micro-plastic particles on biochemical and immunological parameters of common carp (Cyprinus carpio). Chemosphere, 236, 124335. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.07.066
• Cao, Y., Zhao, M., Ma, X., Song, Y., Zou, S., Li, H. y Deng, W. (2021). A critical review on the interactions of microplastics with heavy metals: Mechanism and their combined effect on organisms and humans. Science of The Total Environment, 788, 147620. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147620
• Elías, R. (2015). Mar del plástico: una revisión del plástico en el mar. Revista de Investigación y Desarrollo Pesquero, 27, 83-105. http://hdl.handle.net/1834/10964
• Fauser, P., Vorkamp, K., y Strand, J. (2022). Residual additives in marine microplastics and their risk assessment–A critical review. Marine Pollution Bulletin, 177, 113467. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113467
• Liao, Y., Jiang, X., Xiao, Y., y Li, M. (2020). Exposure of microalgae Euglena gracilis to polystyrene microbeads and cadmium: Perspective from the physiological and transcriptional responses. Aquatic Toxicology, 228, 105650. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2020.105650
• Lu, K., Qiao, R., An, H., y Zhang, Y. (2018). Influence of microplastics on the accumulation and chronic toxic effects of cadmium in zebrafish (Danio rerio). Chemosphere, 202, 514-520. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.03.145
• Qin, L., Duan, Z., Cheng, H., Wang, Y., Zhang, H., Zhu, Z., y Wang, L. (2021). Size-dependent impact of polystyrene microplastics on the toxicity of cadmium through altering neutrophil expression and metabolic regulation in zebrafish larvae. Environmental Pollution, 291, 118169. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118169
• Tang, K. H. D. (2021). Interactions of microplastics with persistent organic pollutants and the ecotoxicological effects: A Review. Tropical Aquatic and Soil Pollution, 1, 24–34. https://doi.org/10.53623/tasp.v1i1.11
• Wang, F., Yang, W., Cheng, P., Zhang, S., Zhang, S., Jiao, W., y Sun, Y. (2019). Adsorption characteristics of cadmium onto microplastics from aqueous solutions. Chemosphere, 235, 1073-1080. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.06.196
• Wang, L., Gao, Y., Jiang, W., Chen, J., Chen, Y., Zhang, X., y Wang, G. (2021). Microplastics with cadmium inhibit the growth of Vallisneria natans (Lour.) Hara rather than reduce cadmium toxicity. Chemosphere, 266, 128979. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128979
• Wen, B., Jin, S. R., Chen, Z. Z., Gao, J. Z., Liu, Y. N., Liu, J. H. y Feng, X. S. (2018). Single and combined effects of microplastics and cadmium on the cadmium accumulation, antioxidant defense and innate immunity of the discus fish (Symphysodon aequifasciatus). Environmental Pollution, 243, 462-471. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.09.029
• Zhang, C., Lin, C., Li, L., Mohsen, M., Wang, T., Wang, X., Zhang, L., y Huang, W. (2023). Single and combined effects of microplastics and cadmium on the sea cucumber Apostichopus japonicus. Marine Environmental Research, 186, 105927. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2023.105927
• Zhang, R., Wang, M., Chen, X., Yang, C., y Wu, L. (2020). Combined toxicity of microplastics and cadmium on the zebrafish embryos (Danio rerio). Science of the Total Environment, 743, 140638. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140638

Recepción: 05/06/2023. Aceptación: 08/05/2024.

Resumen

El acelerado crecimiento de la población humana en las últimas décadas ha llevado a un aumento en la tecnificación industrial, generando grandes cantidades de contaminantes, como aguas residuales, desechos sólidos y emisiones gaseosas. Estos contaminantes, al no recibir un tratamiento adecuado, pueden dañar el ambiente y la salud humana. Para mitigar estos efectos, se han desarrollado estrategias como la biorremediación, que emplea organismos como bacterias, hongos, algas y plantas para rehabilitar entornos contaminados por metales pesados, hidrocarburos, pesticidas y plásticos. Aunque no es una tecnología nueva, su continua actualización a través de la investigación y la incorporación de nuevos organismos específicos para cada ecosistema es crucial. Una estrategia prometedora es el uso de mangles, plantas altamente tolerantes a altas temperaturas y salinidad, que muestran un gran potencial en la biorremediación de ecosistemas costeros contaminados por metales pesados.
Palabras clave: biorremediación, contaminación, ecosistemas costeros, mangles, metales pesados.

Mangroves to the rescue: how these trees purify coastal ecosystems

Abstract

The rapid growth of the human population in recent decades has led to increase the industrial technology, generating large amounts of pollutants such as wastewater, solid waste, and gaseous emissions. These pollutants, if not properly treated, can harm the environment and human health. To mitigate these effects, strategies such as bioremediation have been developed, using organisms like bacteria, fungi, algae, and plants to rehabilitate environments contaminated with heavy metals, hydrocarbons, pesticides, and plastics. Although not a new technology, their continuous improvement through research and the incorporation of new organisms specific to each ecosystem is crucial. A promising strategy is the use of mangroves, plants highly tolerant to high temperatures and salinity, which show great bioremediation potential in coastal ecosystems polluted by heavy metals.
Keywords: bioremediation, coastal ecosystems, heavy metals, mangroves, pollution.

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Introducción

Los metales pesados son elementos químicos que, debido a su alta densidad, están presentes en el ambiente de manera natural. Sin embargo, dependiendo de su concentración, pueden ser tanto esenciales como peligrosos. En bajas concentraciones, metales como el zinc (Zn), cobre (Cu), magnesio (Mg), hierro (Fe) y arsénico (As) juegan un papel crucial como micronutrientes, regulando procesos metabólicos vitales en plantas y animales (Cavada-Prado et al., 2022; Taboada, 2017).

Por otro lado, existe un grupo de metales pesados que representan un riesgo significativo para el medioambiente: el plomo (Pb), mercurio (Hg), cadmio (Cd) y cromo (Cr). Estos metales no se descomponen ni desaparecen con el tiempo; por el contrario, se acumulan en los organismos vivos y se vuelven más tóxicos a medida que avanzan por la cadena alimentaria, un proceso conocido como bioacumulación y biomagnificación (Lira et al., 2023).

La contaminación por metales pesados es una consecuencia directa de diversas actividades industriales como la minería, la metalurgia, la fabricación de plásticos y la agricultura. Estos procesos liberan desechos al ambiente, contaminando el aire, el suelo y el agua, lo que impacta negativamente a los organismos que dependen de estos recursos, incluidos los seres humanos. La exposición prolongada a estos metales a través del consumo de alimentos contaminados puede causar daños en los órganos e incluso desarrollar enfermedades como el cáncer (Rodríguez, 2017; Reyes et al., 2016).

Fitorremediación: una solución natural

Afortunadamente, la naturaleza ofrece una solución a este problema: la fitorremediación. Esta técnica utiliza plantas para absorber, acumular y, en algunos casos, degradar los contaminantes presentes en el suelo y el agua. Es una forma de biorremediación, donde ciertos organismos —como bacterias, algas y plantas— tienen la capacidad de reducir o eliminar compuestos tóxicos del ambiente (Cortón y Viale, 2006).

Una de las grandes ventajas de la fitorremediación es que es económica y amigable con el medio ambiente. Las plantas seleccionadas para esta tarea no sólo limpian el entorno, sino que lo hacen sin interrumpir los procesos naturales del ecosistema, lo que las convierte en una opción sostenible (Garzón et al., 2017).

Las plantas tienen adaptaciones fisiológicas que les permiten acumular contaminantes en sus raíces o traslocarlos (movimiento de nutrientes o compuestos dentro de su sistema) a otras partes como tallos, hojas o frutos. Esto ayuda a identificar qué especies son más eficaces para remediar distintos tipos de contaminantes, convirtiéndolas en herramientas valiosas para la restauración ambiental (Figura 1; Beltrán y Gómez, 2016).

Figura 1. Proceso de fitorremediación y traslocación de contaminantes.
Crédito: Vector Mine (2023).

La elección de las plantas para fitorremediación se basa en su capacidad para tolerar y asimilar sustancias tóxicas, su velocidad de crecimiento, la profundidad de sus raíces y su habilidad para bioacumular y/o biodegradar contaminantes (Peña et al., 2013). Dependiendo de la planta, el tipo de metal al que esté expuesta y su concentración, las plantas pueden comportarse de manera diferente. Algunas son excluyentes, acumulando metales, principalmente en las hojas, mientras que otras, como las hiperacumuladoras, pueden extraer y acumular metales en niveles muy altos (Covarrubias y Peña, 2017).

Antes de implementar la fitorremediación, es crucial analizar factores como la tolerancia de la planta al metal, la concentración del metal en el entorno, el pH del suelo, el contenido de nutrientes y la materia orgánica disponible. Estos factores determinan la eficacia con la que las plantas pueden remover los metales del ambiente (Beltrán y Gómez, 2016).

Ejemplos de especies remediadoras

Algunos árboles tienen una sorprendente capacidad para limpiar su entorno, acumulando metales pesados en su organismo y aportando nutrientes al suelo. Aquí te presentamos algunos ejemplos destacados:

• Mezquite (Prosopis laevigata): Este árbol, común en zonas áridas y semiáridas, no sólo se adapta a suelos difíciles, sino que también puede remediar áreas contaminadas con metales. En Zimapán, Hidalgo, se ha visto cómo estos árboles no sólo sobreviven en suelos cargados de residuos mineros, sino que prosperan, acumulando plomo y cobre en sus hojas. Por esto, se considera una especie acumuladora de metales (Duarte et al., 2020).
• Guarumo (Cecropia peltata): En Colombia, el guarumo ha mostrado una notable capacidad para limpiar suelos contaminados con mercurio. En estudios de invernadero, esta especie fue capaz de eliminar entre un 15.7% y un 33.7% del mercurio presente en el suelo, sin sufrir efectos tóxicos significativos (Vidal et al., 2010).
• Álamos (Populus spp.): Los álamos son conocidos por su capacidad para reducir la toxicidad de metales como el cobre y el cadmio. Estudios genéticos han demostrado que estos árboles pueden absorber cobre e inhibir sus efectos dañinos mediante procesos celulares que atrapan los metales, reduciendo su toxicidad (Guerra et al., 2015).
• Mangle rojo (Rhizophora mangle): Este árbol, común en zonas costeras, puede absorber metales pesados como el plomo y movilizarlos desde las raíces hasta el tallo. En un experimento en invernadero, plántulas de mangle rojo expuestas al plomo durante un mes mostraron que eran capaces de absorber el metal sin afectar su capacidad de fotosíntesis o su crecimiento (Cabañas, 2014).

Contaminación por metales pesados en ecosistemas de manglar

Los ecosistemas costeros, como los de manglares, son áreas vitales donde la tierra y el mar se encuentran. Estos ambientes no sólo protegen las costas de huracanes e inundaciones, sino que también albergan una increíble diversidad biológica, sirviendo como refugio y lugar de crianza para muchas especies, algunas de importancia comercial. Además, los manglares proporcionan recursos esenciales para la vida sostenible, como la pesca, la acuicultura y materiales de construcción (legeepa, 2018; ramsar, 2022).

Sin embargo, estos ecosistemas están bajo amenaza debido a la contaminación por metales pesados. Las actividades industriales liberan grandes cantidades de estos metales, que son transportados por ríos y lluvias hasta lagunas costeras, donde se encuentran los manglares. Los metales son entonces absorbidos por microorganismos, plantas y animales, alterando la cadena alimentaria a través de la bioacumulación.1 Este proceso puede afectar la salud humana, ya que los metales tóxicos pueden llegar a nuestros cuerpos a través del consumo de alimentos contaminados (Cruz, 2013).

El mangle negro: un guardián contra los metales pesados

El mangle negro (Avicennia germinans) es un árbol que en general no excede 15m de altura, y cuenta con adaptaciones únicas que le permiten prosperar en suelos lodosos y ligeramente inundados. Una de sus características más notables son sus raíces aéreas, llamadas neumatóforos, que sobresalen del suelo y facilitan el intercambio gaseoso entre el árbol y el ambiente. Además, este árbol es resistente a la alta salinidad gracias a sus glándulas excretoras, que eliminan el exceso de sal (Figura 2). En México, se puede encontrar tanto en las costas del Golfo de México como en el Pacífico (conafor, 2023).

Figura 2. A) Mangle negro y B) Neumatóforos del mangle negro en el estero de Urías, Mazatlán, Sinaloa.
Crédito: elaboración propia.

Diversas investigaciones han demostrado que el mangle negro no sólo tolera la contaminación por metales pesados, sino que también juega un papel crucial en su remediación. Por ejemplo, un estudio realizado por Hernando y Gallo (1997) encontró altas concentraciones de cadmio (Cd), cobre (Cu) y zinc (Zn) en las hojas de esta especie, indicando su capacidad para remover e inmovilizar estos metales.

Además, se ha observado que el mangle negro puede almacenar grandes cantidades de hierro (Fe), magnesio (Mg) y zinc (Zn), que, aunque esenciales para las plantas, en altas concentraciones pueden ser tóxicos. También se ha reportado la acumulación de otros metales como cobre (Cu), aluminio (Al), plomo (Pb) y mercurio (Hg) en estos árboles (Mejías et al., 2013).

El potencial del mangle negro va más allá de los metales pesados. Investigaciones han explorado su uso en la recuperación de zonas afectadas por derrames de hidrocarburos. Por ejemplo, un estudio de Olguín et al. (2007) demostró que, con el apoyo de procesos de oxigenación y la adición de microorganismos, es posible promover el crecimiento de manglares negros en áreas contaminadas. De igual forma, Marín (2009) reportó que, a pesar del estrés y la reducción en el tamaño de las hojas, el mangle negro sometido a tratamientos con hidrocarburos continúa mostrando un crecimiento constante, confirmando su viabilidad en la recuperación de zonas afectadas por crudo.

Con su capacidad para absorber una amplia gama de metales y estabilizar otros contaminantes como el petróleo, el mangle negro se posiciona como una herramienta valiosa en los planes de manejo de ecosistemas de manglar contaminados (Figura 3).

Figura 3. Envés de una hoja del mangle negro, mostrando la formación y liberación de gránulos salinos a través de su sistema de glándulas excretoras de sal.
Crédito: elaboración propia.

Caso actual de estudio: metales pesados en el estero de Urías, Mazatlán, Sinaloa

El Estero de Urías, ubicado en el puerto de Mazatlán, es un humedal que abarca aproximadamente 700 hectáreas de manglares (Millán-Aguilar et al., 2019). Este ecosistema ha sido sometido a décadas de contaminación, recibiendo aguas residuales de diversas actividades industriales, pesqueras, acuícolas y del sector naval. Los daños acumulados en el estero han llevado a los investigadores a examinar la concentración de metales pesados en sus sedimentos, agua y en el material vegetal del mangle negro. Se analizaron cuatro sitios a lo largo del estero con el objetivo de evaluar el daño y explorar el uso del mangle negro como una posible solución para la biorremediación de estos ecosistemas. Los resultados preliminares son prometedores: el mangle negro muestra una notable capacidad para retener metales pesados en sus hojas y raíces, lo que sugiere su potencial como especie biorremediadora.

Conclusiones

Este caso subraya la gravedad de la contaminación y la pérdida continua de ecosistemas críticos. Por ello, es esencial seguir investigando y promoviendo la fitorremediación como una herramienta viable para la recuperación de estos ecosistemas. Las especies mencionadas anteriormente, con su capacidad para adaptarse y absorber contaminantes, representan una opción valiosa para la reforestación y restauración de áreas degradadas. Sin embargo, este esfuerzo no recae sólo en los científicos. Los sectores industriales, principales responsables de la generación de residuos contaminantes, junto con las autoridades gubernamentales, deben asumir su parte y hacer cumplir las normativas que regulan sus actividades.

Como sociedad, también podemos contribuir significativamente. Reducir nuestro impacto ambiental es posible si adoptamos hábitos más conscientes: antes de hacer una compra, pregúntate: ¿realmente lo necesito? Si la respuesta es no, considera opciones más sostenibles, como comprar ropa y calzado en bazares, reducir el consumo de carne, ahorrar energía eléctrica, consumir productos locales y, por supuesto, decir “NO” a los productos plásticos de un sólo uso. Cada pequeña acción cuenta y juntos podemos reducir la basura que generamos y minimizar nuestro impacto en el planeta.

Referencias

• Beltrán, P. M. E., y Gómez, R. A. M. (2016). Biorremediación de metales pesados cadmio (Cd), cromo (Cr) y mercurio (Hg) mecanismos bioquímicos e ingeniería genética: Una revisión. Revista Facultad de Ciencias Básicas, 12(2), 172-197. https://doi.org/10.18359/rfcb.2027.
• Cabañas, M. M. F. (2014). Efectos fisiológicos, morfológicos y bioquímicos de la exposición al plomo en las especies Avicennia germinans, Laguncularia racemosa y Rhizophora mangle [Tesis de maestría, Centro de Investigación Científica de Yucatán, a.c.]. cicy. https://cicy.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1003/997.
• Cavada, P. K. A., Gonzáles, S. C. S., y Alanís, R. E. (2022). Biorremediación de metales pesados en México: Técnicas y tendencias de uso para aplicación en actividades mineras. e-cucba, 17. https://doi.org/10.32870/ecucba.vi17.205.
• Comisión Nacional Forestal [conafor]. (2023). Paquetes tecnológicos: Avicennia germinans (L.). http://www.conafor.gob.mx:8080/documentos/docs/13/888Avicennia%20germinans.pdf.
• Covarrubias, S. A., y Peña, C. J. J. (2017). Contaminación ambiental por metales pesados en México: Problemática y estrategias de fitorremediación. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 33, 7-21. https://doi.org/10.20937/RICA.2017.33.esp01.01.
• Cruz Casanova. F. E. (2013). Efecto de la contaminación por metales pesados en los ecosistemas costeros del suroeste de México. Kuxulkab, 37, 65-68. https://doi.org/10.19136/kuxulkab.a19n37.351.
• Duarte, Z. V. M., Pérez, H. V. S., Hernández, A. E., y Villanueva, M. A. (2020). Estudio exploratorio de la acumulación de plomo y cobre en Prosopis laevigata en depósitos mineros. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 7(2), e2311. https://www.scielo.org.mx/pdf/era/v7n2/2007-901X-era-7-02-00011.pdf.
• Garzón, J. M., Rodríguez-Miranda, J. P., y Hernández-Gómez, C. (2017). Aporte de la biorremediación para solucionar problemas de contaminación y su relación con el desarrollo sostenible. Revista Universidad de la Salud, 19(2), 309-318. https://doi.org/10.22267/rus.171902.93.
• Guerra, F. P., Reyes, L., Vergara-Jaque, A., Campos-Hernández, C., Gutiérrez, A., Pérez-Díaz, J., Pérez-Díaz, R., Blaudez, B., y Ruíz-Lara, S. (2015). Populus deltoides Kunitz trypsin inhibitor 3 confers metal tolerance and binds copper, revealing a new defensive role against heavy metal stress. Environmental and Experimental Botany, 115, 28–37. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2015.02.005.
• Hernando, C. N., y Gallo, M. C. (1997). Contenido de Cd, Cu y Zn en Rhizophora mangle y Avicennia germinans de la ciénega grande de Santa Marta y bahía del Chengue, costa Caribe Colombia. Revista de la Academia Colombiana, 21(79), 73-90. https://doi.org/10.18257/raccefyn.21(79).1997.2957.
• Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente [lgeepa]. (2018). Decreto, artículo 3º, xiii bis. Se reforman y adicionan diversas disposiciones de la ley general del equilibrio ecológico y la protección al ambiente. Secretaría de Gobernación.
• Lira-Lerma, G., Escobar-Sánchez, O., y Hurtado-Oliva, M. A. (2023). Metales pesados: ¿Qué son y cuál es su impacto ecológico y en el consumo humano de tiburones y rayas? Ciencia y Mar, Universidad del Mar, 27(81). http://www.cienciaymar.mx/Revista/index.php/cienciaymar/issue/view/83/CYM810300.
• Marín, R. (2009). Efecto de la frecuencia de inundación y adición de nutrientes en la degradación de hidrocarburos en microcosmos de manglares [Tesis de maestría, Universidad Veracruzana]. https://cdigital.uv.mx/bitstream/handle/123456789/42106/MarinMunozJoseLuis.pdf?sequence=2&isAllowed=y.
• Mejías, C. L., Musa, J. C., y Otero, J. (2013). Exploratory evaluation of retranslocation and bioconcentration of heavy metals in three species of mangrove at Las Cucharillas Marsh, Puerto Rico. The Journal of Tropical Life Science, 3(1), 14-22. https://jtrolis.ub.ac.id/index.php/jtrolis/article/view/69.
• Millán, A. O. G., Nettel, H. A., Hurtado, O. M. Á., Dodd, R. S., Flores, C. F., y Manzano, S. M. M. (2019). Landscape metrics and conservation status of five mangrove wetlands in the Eastern Gulf of California Margin. Journal of Coastal Research, 36(1), 94–102. https://doi.org/10.2112/jcoastres-d-18-00060.1.
• Olguín, E. J., Hernández, M. E., y Sánchez-Galván, G. (2007). Contaminación de manglares por hidrocarburos y estrategias de biorremediación, fitorremediación y restauración. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 23(3), 139-154. https://www.revistascca.unam.mx/rica/index.php/rica/article/view/21641.
• Peña, S. E. J., Madera, P. C. A., Sánchez, J. M., y Medina, V. J. (2013). Bioprospección de plantas nativas para su uso en procesos de biorremediación: Caso Helicona psittacorum (Heliconiaceae). Revista de la Academia Colombiana de Ciencias, 37(145), 469-481.
• ramsar. (2022). La Convención de Ramsar: ¿De qué trata? [Ficha informativa]. https://www.ramsar.org/sites/default/files/fs_6_ramsar_convention_sp_0.pdf.
• Reyes, Y. C., Vergara, I., Torres, O. E., Díaz-Lagos, M., y González, E. E. (2016). Contaminación por metales pesados: Implicaciones en salud, ambiente y seguridad alimentaria. Revista Ingeniería Investigación y Desarrollo, 16(2), 66-77. https://doi.org/10.19053/1900771X.v16.n2.2016.5447.
• Rodríguez, H. D. (2017). Intoxicación ocupacional por metales pesados. Revista Médica de Santiago de Cuba, 21, 3372-3385. http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1029-30192017001200012.
• Taboada, L. N. (2017). El zinc y el cobre: Micronutrientes esenciales para la salud humana. Acta Médica del Centro, 11, 79-89. https://www.medigraphic.com/pdfs/medicadelcentro/mec-2017/mec172n.pdf.
• VectorMine. (2023). Fitorremediación como enfoque basado en plantas para el diagrama de esquema de biorremediación.
• Vidal, D. J. V., Marrugo, N. J. L., Jaramillo, C. B., y Pérez, C. L. M. (2010). Remediación de suelos contaminados con mercurio utilizando guarumo (Cecropia peltata). Ingeniería y Desarrollo, 27, 113-129. https://rcientificas.uninorte.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/870.

Recepción: 20/6/2023. Aprobación: 19/03/2024.

Resumen

Las sequías son fenómenos naturales que tienen consecuencias significativas para los seres humanos. Según un estudio de la Organización Mundial Meteorológica, las sequías han causado pérdidas globales superiores a los 250 mil millones de dólares y la muerte de 650,000 personas en un período de 50 años. Aunque en redes sociales y medios convencionales se encuentran diversos contenidos sobre experiencias personales, noticias y fotografías relacionadas con las sequías, hay una falta de difusión sobre los fenómenos meteorológicos que las originan. Entre estos fenómenos destacan “El Niño Oscilación del Sur” (enos), las células de circulación general atmosférica, las regiones monzónicas y las corrientes de chorro. Estos fenómenos, junto con la interacción con los océanos, que actúan como grandes fuentes de humedad, juegan un papel crucial en la formación de sequías. Además, las actividades humanas han amplificado el impacto de estos fenómenos naturales, impidiendo que el planeta desarrolle mecanismos naturales de adaptación a la velocidad necesaria. Comprender tanto los fenómenos meteorológicos que promueven las sequías como la influencia humana en acentuar sus efectos es fundamental para desarrollar planes efectivos de respuesta y mitigación a nivel local y global.
Palabras clave: sequías, cambio climático, fenómenos meteorológicos, El Niño Oscilación del Sur (enos), gestión de recursos hídricos.

Thirst for answers: exploring the mysteries behind droughts

Abstract

Droughts are natural phenomena with significant consequences for humans. According to a study by the World Meteorological Organization (wmo), droughts have caused global losses exceeding $250 billion and resulted in the deaths of 650,000 people over a 50-year period. Although social media and conventional media feature various content on personal experiences, news, and photographs related to droughts, there is a lack of dissemination about the meteorological phenomena that cause them. Notable among these phenomena are the El Niño-Southern Oscillation (enso), general atmospheric circulation cells, monsoonal regions, and jet streams. These phenomena, along with interactions with oceans that serve as major sources of moisture, play a crucial role in drought formation. Additionally, human activities have amplified the impact of these natural phenomena, preventing the planet from developing the natural adaptation mechanisms at the necessary speed. Understanding both the meteorological phenomena that drive droughts and human influence in exacerbating their effects is essential for developing effective response and mitigation plans at both local and global levels.
Keywords: droughts, climate change, meteorological phenomena, El Niño-Southern Oscillation (enso), water resource management.

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Introducción

En los últimos años, la palabra “sequía” ha resonado con más fuerza. Según la Organización Meteorológica Mundial (2021), las sequías han sido responsables de más muertes que cualquier otro desastre natural, con 650,000 vidas perdidas entre 1970 y 2019, representando el 34% de las muertes relacionadas con desastres naturales. Aunque este fenómeno ha existido a lo largo de la historia, se espera que, al menos hasta el año 2100, las sequías sean más frecuentes y afecten a un mayor número de regiones, especialmente en aquellas más vulnerables al cambio climático (Wang et al., 2021). Sin embargo, lo que muchos desconocen es que el origen de estas sequías radica en diversos fenómenos meteorológicos que, como una sinfonía perfectamente coordinada, envían lluvias a ciertas zonas del planeta mientras otras quedan desprovistas.

En el caso de Norteamérica, donde se encuentra México, esta combinación incluye fenómenos como “El Niño Oscilación del Sur” (enos), las células de circulación atmosférica y las corrientes en chorro, además de los diferenciales de presión que se generan en la atmósfera y sus interacciones con grandes fuentes de humedad: los océanos Pacífico y Atlántico. Estos fenómenos y sus conexiones son sistemas complejos y cruciales, lo que ha captado la atención de científicos en todo el mundo.

Lamentablemente, la sociedad no suele prestar atención a la lenta aparición de las sequías hasta que sus efectos se hacen evidentes. Además, las actividades humanas han exacerbado los cambios climáticos a nivel global, intensificando estos efectos (AghaKouchak et al., 2021). Por esta razón, las interrelaciones de los fenómenos meteorológicos que generan la falta o el exceso de lluvias se han vuelto más relevantes que nunca.

En este contexto de cambio climático, conocer y entender los fenómenos que provocan las sequías puede ser clave para implementar acciones, tanto a pequeña como a gran escala, que permitan gestionar los recursos hídricos de manera más eficiente y acorde a las nuevas condiciones que enfrentamos en nuestro hogar: el planeta Tierra.

¿Qué son las sequías?

El término “sequía” abarca más de lo que se podría pensar a simple vista. Wilhite y Glantz (1985) analizaron varios factores y propusieron cuatro tipos de sequías: meteorológica, hidrológica, agrícola y socioeconómica. La sequía meteorológica es la más cercana al entendimiento común, ya que se refiere a un periodo en el que la precipitación es menor al promedio habitual para esa región y época del año.

Desde una perspectiva hidrológica, la sequía ocurre cuando hay una disminución en los escurrimientos superficiales o en las reservas de agua subterránea. Esto puede deberse a una reducción en las lluvias o a la intervención humana, como la construcción de infraestructura en ríos o la extracción excesiva de agua subterránea.

El concepto de sequía agrícola se refiere a la falta crónica de humedad en el suelo comparada con el promedio de la región, afectando sobre todo grandes zonas agrícolas (Minucci, 2021; Wilhite y Glantz, 1985).

Aunque estos tres tipos de sequías tienen características en común, si consideramos sus consecuencias para las personas, llegamos al concepto de sequía socioeconómica, donde la demanda de agua para actividades humanas supera la disponibilidad. Dependiendo de la duración de una sequía, sus efectos pueden alterar el funcionamiento de los ecosistemas, la agricultura, el ciclo hidrológico y, en general, la economía de países y regiones enteras. Por eso es crucial contar con parámetros estandarizados para estudiarlas y desarrollar planes de atención y prevención de riesgos para la población y el medio ambiente (Satoh et al., 2022).

¿Cómo sabemos que hay sequía?

Las sequías son fenómenos naturales de desarrollo lento y con causas multifactoriales, lo que hace que no exista una forma única y directa de medirlas, como ocurre con la precipitación o la temperatura. Por eso, diversos grupos de investigación han desarrollado más de 150 índices e indicadores para determinar la existencia o intensidad de una sequía (Kim et al., 2023) y para ofrecer herramientas que ayuden a planificar contingencias y manejar desastres relacionados con estos fenómenos.

Los indicadores de sequía se centran en medir variables físicas como la precipitación, la temperatura, la escorrentía, las reservas de agua subterránea o el nivel de humedad en el suelo en comparación con el promedio de la región (Heim et al., 2023). Por otro lado, los índices representan numéricamente el impacto y la severidad de las sequías a partir de estos indicadores.

En 2002, expertos de Estados Unidos, Canadá y México desarrollaron un programa conjunto de vigilancia de la sequía basado en un plan que ya había demostrado su eficacia en Estados Unidos, donde desde 1999 se publica semanalmente el estado de la sequía en el país (Svoboda et al., 2002). Este esfuerzo conjunto garantiza homogeneidad en los criterios, así como la calidad y disponibilidad de datos. Como los fenómenos meteorológicos no respetan fronteras, es necesario analizar las sequías en regiones más amplias, e incluso a escala continental.

Este programa incluye el “Índice de Precipitación Estandarizada” (spi), que se basa en la probabilidad de registrar una cierta cantidad de precipitación (Sun et al., 2023). Si el índice es cero, significa que la cantidad de precipitación esperada es igual a la mediana de los registros históricos desde 1951; un índice negativo indica sequía. Otro es el “Porcentaje de Precipitación Promedio a Largo Plazo,” que mide el porcentaje promedio de precipitación en periodos que van desde un mes hasta cinco años. También está el “Índice de Sequía de Palmer” (pdi), que mide la duración e intensidad de la sequía según los patrones de circulación atmosférica que la inducen. Una variante, el Índice de Sequía Hidrológica de Palmer (phdi), tiene una respuesta más lenta, pues considera cómo la falta de precipitación y las altas temperaturas afectan el almacenamiento de agua en reservorios, corrientes y aguas subterráneas, siendo útil para estimar la velocidad de recuperación de una región tras una sequía.

La combinación de estos y otros índices permite clasificar la intensidad de la sequía en cinco niveles: D₀ (Anormalmente seco), D₁ (Sequía moderada), D₂ (Sequía severa), D₃ (Sequía extrema) y D₄ (Sequía excepcional) (Svoboda et al., 2002).

¿Por qué ocurren las sequías?

Las causas de las sequías son amplias, complejas y multifactoriales, incluyendo ciclos y anomalías hidroclimáticas, además de la influencia de las actividades humanas. A continuación, se describen algunos de los factores que, en conjunto, pueden originar uno o varios de los diferentes tipos de sequías.

Figura 1. Interacciones invernales durante El Niño.
Crédito: adaptación de National Oceanic and Atmospheric Administration (2023).

El Niño Oscilación del Sur (ENOS)

Uno de los fenómenos más influyentes en la variabilidad de los patrones de lluvia en nuestro planeta es el conocido como “El Niño Oscilación del Sur” (enos). Este fenómeno tiene un gran impacto en la interacción entre la atmósfera y los océanos. En términos simples, enos se refiere a eventos cíclicos que comienzan en el océano Pacífico tropical y se relacionan con variaciones en la temperatura de este océano y su interacción con la atmósfera.

enos tiene tres fases principales: “El Niño” (fase cálida), “La Niña” (fase fría) y una fase neutral. Cada una de estas fases afecta las condiciones climáticas y la cantidad de precipitación en distintas partes del mundo (Di Carlo et al., 2022).

La fase neutral es el estado promedio de la temperatura superficial del océano Pacífico tropical. Sin embargo, este estado puede cambiar debido a la “Circulación de Walker,” que es un patrón de alta y baja presión con vientos alisios que soplan de este a oeste. Cuando la Circulación de Walker se intensifica, empuja el agua cálida hacia el oeste, hacia Asia y Australia, y hace que surja agua más fría de las profundidades, lo que conocemos como “La Niña” (Di Carlo et al., 2022).

Por otro lado, en la fase cálida o “El Niño,” la Circulación de Walker es inusualmente débil, lo que permite que el agua cálida se acumule en el lado este del Pacífico tropical. Esto desencadena una serie de fenómenos que alteran los patrones de precipitación tanto en el hemisferio norte como en el sur. En algunas regiones, pueden formarse tormentas, ciclones e incluso huracanes, mientras que otras experimentan periodos de sequía inusualmente largos. Por ejemplo, en la figura 1 se muestra cómo las lluvias invernales en el norte de América pueden ser afectadas por El Niño. En el caso de México, durante una fase cálida de enos, se podría esperar un invierno particularmente seco.

Las corrientes de chorro

Las “corrientes de chorro” son corrientes de aire que viajan de oeste a este a gran velocidad, alcanzando hasta 300 km/h. Estas corrientes se encuentran entre siete y veinte kilómetros sobre el nivel del mar y rodean la Tierra (Wang et al., 2021). Su forma ondulada se debe a la colisión entre el aire frío que viene del polo norte y el aire caliente que proviene del ecuador.

Para Norteamérica, las más importantes son el “Chorro de aire polar” y el “Chorro de aire subtropical.” El primero está cerca del círculo polar, mientras que el segundo se ubica en latitudes medias, más cerca del trópico. Estas corrientes juegan un papel crucial en el transporte de humedad desde los océanos hacia el continente, lo que afecta la producción de lluvias y las rutas de las tormentas.

Las células generales de circulación atmosférica

La forma esférica de la Tierra, su rotación y la distribución de continentes y océanos crean tres grandes células de circulación atmosférica que impulsan la variabilidad climática. Estas células se llaman “Célula de Hadley,” “Célula de Ferrel” y “Célula Polar.”

1. Célula de Hadley: se encuentra entre el ecuador y los polos. El aire cálido y menos denso asciende desde cerca del ecuador (alrededor de 30° N o S) y sube hasta unos 15 km de altura. Este aire se enfría y desciende hacia los polos, dejando poca humedad a medida que baja.
2. Célula de Ferrel: se forma entre la Célula de Hadley y la Célula Polar. Se caracteriza por zonas de alta y baja presión que resultan de la interacción entre el aire cálido y frío de las otras dos células.
3. Célula Polar: el aire frío y denso de los polos fluye hacia zonas menos frías. A medida que este aire se calienta, asciende a niveles más altos de la atmósfera y luego regresa a los polos cuando se enfría de nuevo.

Figura 2. Células generales de circulación atmosférica.
Crédito: adaptación de Barnston, A. (2014).

Las zonas monzónicas

Uno de los factores que influyen en los patrones de lluvia son los “monzones.” Aunque los monzones son fenómenos que cambian con las estaciones, su impacto puede variar dependiendo de otros factores. Por ejemplo, en el sur de Estados Unidos y el noroeste de México, los monzones traen vientos estacionales desde regiones frías hacia zonas más cálidas, lo que genera lluvias en estas áreas. En cambio, en la zona este, gran parte de la humedad del Golfo de México se dirige hacia las regiones monzónicas, lo que resulta en menos lluvia en el noreste de México (Boos y Pascale, 2021).

Los fenómenos meteorológicos que afectan la lluvia y sus interacciones son muy complejos. Aunque hoy en día contamos con tecnologías avanzadas, como la ciencia de datos y la inteligencia artificial, un pequeño cambio en estos fenómenos puede tener grandes efectos a nivel global, haciendo muy difícil realizar predicciones exactas (Haile et al., 2020).

El desastre que hemos hecho

Las sequías no solo son causadas por fenómenos naturales, sino también por nuestras acciones. La influencia humana en las sequías a menudo se subestima, pero es crucial para entender y manejar estos fenómenos. El cambio climático, acelerado por nuestras actividades, intensifica los efectos de los fenómenos meteorológicos. Aunque no se puede atribuir completamente al calentamiento global, este factor magnifica los efectos de las sequías (Satoh et al., 2022).

Un ejemplo es el aumento de la población, que requiere más agua para consumo. Además, la producción masiva de productos de un solo uso también demanda grandes cantidades de agua dulce. Esto crea un desequilibrio entre la disponibilidad de agua y nuestras necesidades (AghaKouchak et al., 2021). Por lo tanto, es esencial comprender cómo se relacionan los factores que causan sequías, sus efectos y cómo podemos construir resiliencia frente a estos eventos (ver la figura 3).

Figura 3. Esquema general.
Crédito: adaptación de la figura 1 de Haile et al. (2020).

Es momento de reflexionar

Como hemos visto, los fenómenos meteorológicos que provocan sequías son en gran parte impredecibles e inevitables. Sin embargo, también hay factores adicionales que influyen en su aparición, incluyendo las acciones humanas. Estas acciones están ocurriendo a una velocidad que supera la capacidad del planeta para adaptarse, como lo haría en condiciones normales.

Los estudios sugieren que la gravedad de las sequías y sus consecuencias aumentarán con el calentamiento global acelerado. Esto significa que, si logramos desacelerar el calentamiento global, las sequías podrían ser menos severas. Esto daría a los seres humanos y al ecosistema la oportunidad de desarrollar mecanismos de adaptación para recuperarse y mantener su equilibrio después de un periodo de sequías.

Por lo tanto, es crucial que tomemos medidas a nivel individual, nacional e internacional. Debemos implementar cambios en nuestra vida diaria, apoyar políticas públicas para mejorar la gestión de los recursos hídricos, utilizar energías más limpias y eficientes, y fomentar la investigación y divulgación para planificar mejor el futuro.

Referencias

• AghaKouchak, A., Mirchi, A., Madani, K., Di Baldassarre, G., Nazemi, A., Alborzi, A., Anjileli, H., Azarderakhsh, M., Chiang, F., Hassanzadeh, E., Huning, L. S., Mallakpour, I., Martínez, A., Mazdiyasni, O., Moftakhari, H., Norouzi, H., Sadegh, M., Sadeqi, D., Van Loon, A. F., y Wanders, N. (2021). Anthropogenic Drought: Definition, Challenges, and Opportunities. Reviews of Geophysics, 59(2). https://doi.org/10.1029/2019RG000683.
• Boos, W. R., y Pascale, S. (2021). Mechanical forcing of the North American monsoon by orography. Nature, 599(7886), 611-615. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03978-2.
• Di Carlo, E., Ruggieri, P., Davini, P., Tibaldi, S., y Corti, S. (2022). enso teleconnections and atmospheric mean state in idealized simulations. Climate Dynamics, 59(11-12), 3287-3304. https://doi.org/10.1007/s00382-022-06261-w.
• Haile, G. G., Tang, Q., Li, W., Liu, X., y Zhang, X. (2020). Drought: Progress in broadening its understanding. wires Water, 7(2). https://doi.org/10.1002/wat2.1407.
• Heim, R. R., Bathke, D., Bonsal, B., Cooper, E. W. T., Hadwen, T., Kodama, K., McEvoy, D., Muth, M., Nielsen-Gammon, J. W., Prendeville, H. R., Ramirez, R. P., Rippey, B., Simeral, D. B., Thoman, R. L., Timlin, M. S., y Weight, E. (2023). A Review of User Perceptions of Drought Indices and Indicators Used in the Diverse Climates of North America. Atmosphere, 14(12), 1794. https://doi.org/10.3390/atmos14121794.
• Kim, W., Park, E., Jo, H.-W., Roh, M., Kim, J., Song, C., y Lee, W. K. (2023). A meta-analytic review on the spatial and climatic distribution of meteorological drought indices. Environmental Reviews, 31(1), 95-110. https://doi.org/10.1139/er-2021-0098.
• Minucci, G. (2021). Definition(s) and Impacts of Drought. En G. Minucci, Enabling Adaptive Water Management to Face Drought Risk in a Changing Climate (pp. 7-17). Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-55137-7_2.
• Satoh, Y., Yoshimura, K., Pokhrel, Y., Kim, H., Shiogama, H., Yokohata, T., Hanasaki, N., Wada, Y., Burek, P., Byers, E., Schmied, H. M., Gerten, D., Ostberg, S., Gosling, S. N., Boulange, J. E. S., y Oki, T. (2022). The timing of unprecedented hydrological drought under climate change. Nature Communications, 13(1), 3287. https://doi.org/10.1038/s41467-022-30729-2.
• Sun, J., Bi, S., Bashir, B., Ge, Z., Wu, K., Alsalman, A., Ayugi, B. O., y Alsafadi, K. (2023). Historical Trends and Characteristics of Meteorological Drought Based on Standardized Precipitation Index and Standardized Precipitation Evapotranspiration Index over the Past 70 Years in China (1951-2020). Sustainability, 15(14), 10875. https://doi.org/10.3390/su151410875.
• Svoboda, M., LeComte, D., Hayes, M., Heim, R., Gleason, K., Angel, J., Rippey, B., Tinker, R., Palecki, M., Stooksbury, D., Miskus, D., y Stephens, S. (2002). The drought monitor. Bulletin of the American Meteorological Society, 83(8), 1181-1190. https://doi.org/10.1175/1520-0477-83.8.1181.
• Wang, T., Tu, X., Singh, V. P., Chen, X., y Lin, K. (2021). Global data assessment and analysis of drought characteristics based on CMIP6. Journal of Hydrology, 596, 126091. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2021.126091.
• Wilhite, D. A., y Glantz, M. H. (1985). Understanding: The Drought Phenomenon: The Role of Definitions. Water International, 10(3), 111-120. https://doi.org/10.1080/02508068508686328.
• World Meteorological Organization. (2021). wmo Atlas of mortality and economic losses from weather, climate and water extremes (1970-2019). World Meteorological Organization (wmo). https://goo.su/ZpTbzyr.

Recepción: 18/07/2023. Aprobación: 29/11/2023.