La contaminación de los ríos y sus impactos en el mar y las zonas costeras.

La contaminación de los ríos y sus impactos en el mar y las zonas costeras.

Alrededor del 70%–75% de la contaminación marina global es producto de las actividades humanas que tienen lugar en la superficie terrestre. Un 90% de los contaminantes es transportado por los ríos al mar. Por otro lado, entre un 70% y 80% de la población mundial (aproximadamente 3.6 billones de personas) se ubica en las costas o cerca de ellas, especialmente en zonas urbanas, donde una parte importante de los desechos que allí se producen se deposita directamente en el océano. Como consecuencia, muchos ecosistemas críticos, algunos únicos en el mundo, tales como bosques de manglar, arrecifes coralinos, lagunas costeras y ecotonos, han sido alterados más allá de su capacidad de recuperación. 

A su vez, la modificación del cauce de los ríos que drenan al mar y la alteración del flujo del agua que escurre en dichos ríos, a causa de la construcción de represas, extracción de áridos o encauzamientos, también han afectado los ecosistemas marinos y ambientes asociados. Esto se debe a la reducción y/o al incremento de nutrientes, sedimentos y contaminantes, y a sus efectos en los patrones de movimiento y circulación de las aguas. Estas alteraciones afectan principalmente los estuarios, golfos y otros cuerpos acuosos que tienen limitado movimiento y renovación.

Las fuentes terrestres de contaminación de las franjas costeras y el mar deberían ocupar hoy una posición tan destacada en la temática ambiental como la tiene la preocupación por el cambio climático. Sin embargo, en la práctica esto aún no ocurre. La alteración y destrucción del hábitat, los efectos en la salud humana, la eutrofización, la disminución de las poblaciones de peces y otros recursos vivos, cambios en el flujo de sedimentos, son aspectos vinculados a las fuentes fijas y difusas de la contaminación producida por actividades que tienen lugar en tierra y que por el efecto de captación de agua que tienen las cuencas hidrográficas, generan efectos concentrados en las desembocaduras de los ríos en el mar y las zonas costeras aledañas. El caso más importante es el efecto de los contaminantes en las desembocaduras de los ríos Mississippi y Magdalena y en el mar Caribe. Las fuentes puntuales de contaminación en tierra representan aquellas actividades cuyos desechos son vertidos directamente a los cuerpos de agua receptores y el sitio de vertimiento es fácilmente distinguible. Las fuentes no puntuales de contaminación terrestre son conocidas como “fuentes difusas”, se generan por una gama amplia de actividades humanas en la que los contaminantes producidos por ellas, y contenidos en sus descargadas, no tienen un punto obvio de entrada a los cuerpos de agua receptoras.

Las principales fuentes fijas de contaminación corresponden a las plantas industriales, desechos municipales y sitios de extracción, explotación y construcción como excavaciones (explotación agrícola, aprovechamientos forestales, minería, etc.). Los contaminantes presentes en las fuentes industriales son por lo general nutrientes, metales pesados, compuestos orgánicos específicos, radionúclidos y propiedades físico–químicas específicas como son pH, salinidad, demanda de oxígeno, dureza, etc. Los componentes de los desechos son microorganismos patógenos, nutrientes y carbono orgánico y se encuentran combinados con aceites, grasas y productos químicos derivados de las industrias, los que entran en las corrientes de desechos domésticos a través de los sistemas de alcantarillado y la escorrentía pluvial. 

Los desechos industriales contienen además cantidades altas de materia orgánica provenientes de las plantas procesadoras de alimentos y bebidas y de la industria del cuero y de la madera. Otras actividades aumentan la descarga de sedimentos como los relaves mineros.

Las fuentes difusas más evidentes corresponden a la agricultura, por el uso de pesticidas e insecticidas, así como el aporte de residuos de insumos agrícolas y restos de vegetales y animales. Muchas veces se produce la contaminación de acuíferos. La actividad forestal intensiva, sobre todo de plantaciones, también es una fuente difusa de contaminantes y produce, al igual que la actividad agrícola, cargas de nutrientes, pesticidas y sedimentos. El principal efecto de estas actividades es el incremento en la movilización de sedimentos, nutrientes y material particulado

Los principales contaminantes y procesos que afectan negativamente la calidad del agua se muestran en el cuadro N° 1.

En las zonas cercanas a las costas hay un activo crecimiento industrial. Las franjas costeras, donde desembocan ríos o aflora agua subterránea son, en general, un mosaico complejo e interactivo de ecosistemas compuestos por humedales, lagunas costeras, marismas, manglares, tierras húmedas, hábitats de aguas dulces, estuarios y zonas ribereñas interconectados por canales y además son receptoras de material, agua dulce, sólidos disueltos, partículas y recursos vivos provenientes de los continentes.

Cerca del 90% de la contaminación producida al interior de los países es transportada por los ríos al mar. En las cuencas, la intensificación del uso agrícola del suelo, la ampliación de las fronteras agrícola y urbana y la consiguiente deforestación producen importantes cargas de nutrientes y sedimentos en las aguas costeras, que cuando exceden a la capacidad de carga de los ecosistemas se traducen en verdaderos problemas ambientales. La contaminación de las aguas costeras, la erosión costera, la pérdida de hábitat y de recursos son, entre otros, algunos de los principales problemas que se crean por contaminación de origen terrestre.

Efectos de la contaminación

En los ríos que desembocan en el mar se origina cerca del 80% de los contaminantes que afectan las franjas costeras. Los ríos tienen la particularidad de concentrar los contaminantes que captan en las cuencas algunos puntos clave en la costa marina, donde precisamente existen ecosistemas altamente sensibles para la reproducción de especies tanto de agua dulce como salada, como son los estuarios. Básicamente se produce alteración de las funciones ecológicas, reducción de la diversidad biológica, daño a los hábitats acuáticos y contaminación de los cauces bajos y en los ecosistemas marinos y efectos en la salud humana. La pérdida de especies (por estos efectos) es muy marcada.

A nivel global, un número muy importante de especies de flora y fauna están amenazadas especialmente a causa de la contaminación y por la pérdida del hábitat en zonas costeras. Se reporta que el 37%, de las especies de peces de agua dulce están en riesgo, al igual que el 67% de las especies de moluscos, así como el 52% de las especies de crustáceos y el 40% de los anfibios, y un número importante de especies de aves y vegetales.

Se informa que más del 50% de los humedales han desaparecido por la contaminación y otras formas de deterioro. La sedimentación en conjunto con el calentamiento del clima ha afectado seriamente, a nivel global, el 27% de los arrecifes de coral. El ingreso de nutrientes contenidos en las descargas municipales y los provenientes por la escorrentía agrícola han producido un incremento en la eutrofización de las aguas costeras y en algunos cuerpos de aguas dulces. El flujo a través de los ríos de los tres elementos esenciales de la producción biológica (carbono, nitrógeno y fósforo), muestra una concentración en las costas dos veces mayor que los valores en condiciones prístinas, lo que ha afectado el ciclo natural de estos elementos. La salud humana ha sido afectada fuertemente por la contaminación de franjas costeras.

El consumo de organismos costeros y de agua dulce proveniente de áreas contaminadas han producido, a nivel global, cerca de 2.5 millones de casos de hepatitis infecciosa, que resultan en 25.000 casos fatales y en un número similar de incapacidades por daño al hígado, con un impacto económico cercano a 10 billones de dólares anuales, sin mencionar epidemias de cólera. Otros usos como, la pesca, el turismo, la recreación resultan especialmente vulnerables. En condiciones “normales”, es decir, sin contaminación ni interrupciones de flujo por construcción de represas, los ríos son “responsables” del ingreso a las áreas costeras de cargas importantes de nutrientes y de sedimentos ricos en materia orgánica e inclusive de arena que mantiene las playas aledañas que permiten la presencia de pesquerías costeras y condicionan el desarrollo de ecosistemas de alta productividad biológica como son: manglares, marismas y lagunas costeras y otros humedales costeros.

La alteración del flujo de estas sustancias y sedimentos produce efectos negativos importantes en las propiedades y funciones de los ecosistemas costeros, en la biodiversidad, en la oceanografía costera, en la dinámica de las playas así como también en la abundancia y distribución de los recursos marinos vivos y de agua dulce. La causa común asociada con esta reducción en el flujo de agua y nutrientes y sedimentos es la fragmentación de los ríos mediante la construcción de embalses y otros tipos de obras hidráulicas incluyendo la diversificación de los cauces naturales y la canalización. El 60% de los 227 ríos más grandes del mundo están entre fuerte a moderadamente fragmentados por embalses. Ellos almacenan cerca del 90% del volumen total del flujo producido por esos ríos y representan cerca del 14% de la escorrentía mundial. Esta fragmentación, también afecta el patrón migratorio de muchas especies y abre el espacio para la introducción de especies exóticas. Los grandes embalses afectan, en promedio, el transporte de sedimentos por los ríos hasta distancias de 100 km. de la desembocadura. La retención de agua y sedimentos afecta la calidad del agua y disminuye la capacidad de autopurificación de los ríos. Las aguas pobres en oxígeno, vaciadas desde los embalses reducen la capacidad de los ríos para procesar los desechos hasta distancias a 100 kilómetros de las cuencas bajas

Los ingresos excesivos de sedimentos tienen efectos tan indeseables como los producidos por su disminución marcada. El transporte de cargas crónicas y elevadas de sedimentos al mar reduce el volumen de los estuarios y lagunas costeras, afectando no sólo la navegación sino que incrementan la vulnerabilidad de las costas frente a las tormentas y las mareas. Su reducción por otro lado afecta la estabilidad de las playas. También afecta el tamaño y distribución del hábitat de especies acuáticas importantes para el consumo humano, como son las lagunas salobres, manglares y corales, humedales costeros, entre otros. Afecta también la productividad primaria reduciéndola.

Los metales pesados y pesticidas y otros contaminantes que forman uniones químicas con las partículas de sedimento, pasan de la columna de agua a los sedimentos de fondo para ser acumulados y posteriormente liberados, generalmente en formas más toxicas o viables de ser tomados y con mayor rapidez por los organismos marinos.

La descomposición de la materia orgánica contenida en los sedimentos representa una

demanda de oxígeno la cual, cuando es combinada con la estratificación física, lleva a crear fondos anóxicos y a producir mortandad de peces (fish kills). La remineralización de los nutrientes en el fondo, durante los procesos de descomposición, hace del fondo marino una fuente continua o gradual y adicional de nutrientes, que podría inducir a la eutrofización de las aguas. La fauna bentónica puede ser cubierta con las partículas de sedimentos y desaparecer, afectando el reclutamiento de especies. Se conoce que en los grandes ríos sólo una parte de los sedimentos producidos en sus cuencas altas llega al mar, el resto permanece almacenado o es depositado, ya sea temporal o permanentemente, en los planos de inundación de dichos ríos. Los pequeños ríos de carácter torrencial, tienen por lo general limitados planos de inundación, por lo que una proporción grande de los sedimentos producidos y transportados, llega al mar.

Las áreas costeras donde desembocan los ríos en el mar (deltas y estuarios), son muy importantes para definir las características de las aguas costeras. Debido a las diferencias de densidades, el agua dulce flota sobre el agua de mar contribuyendo con la estratificación de las aguas costeras. La estratificación es un mecanismo importante a considerar en la gestión de la contaminación de las aguas costeras ya que se relaciona con la permanencia y distribución de la contaminación en estas aguas.

Contaminación marina de origen terrestre

El panorama de la contaminación hídrica en América Latina y el Caribe está dominado por las descargas municipales de origen doméstico e industrial, seguido de las mineras. Ellas constituyen una mezcla muy variada de sustancias y compuestos que representan entre el 90%–95% de la contaminación que llega indirectamente a las áreas costeras y se estima que apenas el 2% de las descargas reciben tratamiento.

Del total de la contaminación costera de la región que descarga directamente al mar, el 5% al 7% está formada por fuentes municipales, de ellas sólo un 1% recibe tratamiento. En el Caribe, entre un 80%–90% de las aguas residuales descargan al mar sin tratamiento. La carga anual estimada de contaminantes en las áreas costeras es de 506.482 ton/año DBO3 de las cuales, el Golfo de México y el Sur del Caribe contribuyen respectivamente con 260.000 y 110.000 t/año DBO. En el Pacífico Nordeste (Colombia, Panamá, El Salvador, Costa Rica, Nicaragua, Honduras, Guatemala y México), el volumen total de desechos, estimados en términos de población equivalente es de 1.172 millones m³/año, con una carga contaminante de DBO mayor de 3 millones t/año. La Demanda Química de Oxígeno DQO asociada a esas descargas se reportan en el orden de 760.009 t/año y, la de sólidos suspendidos (SS), en 365.728 t/año. Ingresan también al mar con estas descargas, 6. 239,5 t/año de Nitrógeno y 51.476 t/año de fósforo.

En el Pacífico Sudeste (Colombia, Chile, Perú, Ecuador y Panamá), ingresa al mar una descarga de 1.359 641x103 m3/año de desechos líquidos con una carga contaminante de 1.761.944 t/año de DBO y de 818.872 t/año de DQO. También ingresan con esas descargas 414.934 t de sólidos suspendidos (SS), 55.266 t/año de nitrógeno y 6.654 t/año de fósforo.

En la costa de Brasil en el Atlántico Suroccidental Superior (Brasil, Uruguay y Argentina) se estima un ingreso de un volumen de desechos líquidos sin tratamiento, de 145 m3/seg, con una carga de DBO de 3.655 t/día provenientes de los grandes centros urbanos ubicados en la costa.

En Uruguay, las ciudades de Montevideo, Punta del Este, Piriápolis, Colonia del Sacramento, se ubican sobre el litoral marino o sobre el río de La Plata y descargan directamente al mar. Una parte de los efluentes líquidos de Montevideo se descargan al río La Plata a través de un emisario, con un gasto de 1.000 l/s. En Nicaragua, el volumen de aguas residuales generado hacia la Costa Pacífica es del orden de 67.4 millones de m3/año. (Únicamente 6 millones de m3/año son tratados y el resto es evacuado a los sistemas naturales sin tratamiento).

No existen actualmente estimativos, ni catastros regionales consolidados que informen sobre las descargas de contaminantes a los cuerpos de agua que drenan al mar, pero se conoce que la principal fuente de contaminación corresponde a las descargas municipales que ingresan al mar a través de los ríos y por emisarios submarinos directos. Contribuyen con esta fuente los drenajes pluviales, que son transportados

La actividad agrícola utiliza un promedio cercano al 70% de todas las fuentes de suministro de agua y ha sido reconocida como una de las principales fuentes difusas de contaminación de las aguas dulces, estuarinas y costeras. Existen formas variadas de contaminación por esta fuente difusa que finalmente concentra sus efectos nocivos en las desembocaduras de los ríos en el mar.

Todas las fuentes causan contaminación por la descarga de contaminantes agrícolas y sedimentos a las aguas superficiales y subterráneas por efecto de la escorrentía que erosiona y causa pérdidas netas de suelo.

También la contaminación se origina por el uso de aguas servidas en el riego. Ello transmite enfermedades a los consumidores de productos agrícolas, irrigados con estas aguas. La industria agro–procesadora de productos agrícolas es también una fuente importante de contaminación orgánica. La actividad agropecuaria es una fuente de contaminación en crecimiento. Es responsable de la introducción de fertilizantes (nutrientes), pesticidas y sedimentos a las aguas costeras a través de los ríos. Las alteraciones de la cubierta vegetal y la corteza terrestre es la principal fuente de introducción de sedimentos a los ríos por acción humana. Se estima que cerca del 80% de los sedimentos finos que llegan a las aguas superficiales, son movilizados por prácticas agrícolas y cambios en la cobertura vegetal.

Las diversas formas de explotación minera constituyen una fuente de contaminación que, en ocasiones, puede llegar a niveles significativos. Dependiendo de los métodos, equipos, minerales, volúmenes y disposición de los materiales estériles o relaves, afectan el suelo, el aire y el agua, por separado o en forma combinada.

El agua es el receptor último de todos los agentes físico–químicos que se distribuyen por el aire o sobre el suelo. En muchas ocasiones es también objeto de descargas directas de los desechos producidos durante la explotación o de los producidos por ésta, más los que se generan durante los procesos de beneficio: transporte, trituración, molienda, fundición o refinación. De esta manera cuerpos de aguas corrientes y por supuesto las zonas de encuentro entre las aguas terrestres y el mar, son afectados por la industria extractiva.

Al agua concurren sedimentos inertes y muy estables en términos químicos transportados en tamaños de grano muy variables: desde tamaño limo, hasta arenisca fina, por el viento y depositados por gravedad, también productos tales como metales pesados, mercurio, cianuro, aguas ácidas, sulfatos, carbonatos.

Elementos como el mercurio son característicos de zonas de minería artesanal y de sobrevivencia, tales como en la costa pacífica colombiana, en el sector de Zaruma y Portobelo en el Ecuador y en la Sierra Peruana. Datos empíricos hablaban desde hace diez años de un considerable tonelaje de cianuro que se vierte en Bolivia y Perú sobre los ríos de la cuenca Amazónica, por productores de oro. Este mineral, cuando es explotado mediante el uso de dragas o de monitores, aporta considerables cantidades de sólidos en suspensión, que de manera irremediable van a terminar en las zonas costeras. Ello se suma a los cambios en la morfología del cauce y por supuesto en su nivel de base. En el Perú, mediciones efectuadas sobre el Río Rimac han determinado que este cauce recibe 26.3 millones de metros cúbicos al año, provenientes de 26 sitios de descarga, sin contar por supuesto, los aportes aguas arriba de origen andrógeno, industria manufacturera, agricultura y otros.

Mención especial debe hacerse del caso de las plantas fundidoras y refinadoras, que contaminan los cuerpos de agua tanto por vía aérea, con la dispersión de los humos y de los vapores sulfurosos, como por descarga directa, tanto a los cauces como al mar.

Una vez depositados los contaminantes en el mar, estos afectan de diversas formas: cambian la luminosidad de las aguas, alteran la temperatura, acidifican las aguas, con lo cual alteran el ciclo biológico y por ende el ecosistema. No se puede olvidar que los aportes contaminantes son vertidos tanto en forma de solución como en suspensión, esta última permite una separación y manejo.

Asimismo, es necesario precisar, que no siempre todos los efectos son de origen antrópico, la hidráulica de los cursos de agua, tiene una energía que arrastra de manera natural sedimentos y lixiviaciones de elementos metálicos; un claro ejemplo de esto es la presencia de arsénico en el norte de Chile, que de manera natural va a terminar en el mar, sin intervención humana

La mayor parte de los efluentes industriales que ocurren en la región son descargados a las redes de alcantarillado municipal y transportado a los ríos que drenan al mar u otros cuerpos de agua en conjunto con los desechos domésticos. En la región la contaminación de las aguas superficiales por la actividad industrial está dominada por las industrias de alimentos y bebidas, seguida por la de pulpa y papel y por la industria química y farmacéutica.

 Procesos de sedimentación

El 80% de los sedimentos transportados por el flujo de los ríos son almacenados en las playas y aguas marinas someras y el 20% restante llega a éstas por acción del viento, volcanes, etc.

Los cambios en el flujo de sedimentos al mar ya sea por acciones antropogénicas o por causas naturales producen efectos en la morfología costera y en los ecosistemas y recursos vivos, en un rango desde moderado a profundo. Suministros crónicos de sedimentos mayores de 10 mg/cm2/día son considerados como “altos”.

La erosión a lo largo de las franjas costeras es uno de estos cambios. Aproximadamente el 60% de las playas del mundo han sido erosionadas por una acción combinada de disminución del suministro de sedimentos e incremento del nivel del mar. A la inversa, y según las corrientes marinas prevalecientes, muchos sectores de costa se encuentran alterados por alta sedimentación, siendo la causa principal la elevada tasa de deforestación y la agricultura no ordenada o por el uso de prácticas agrícolas no adecuadas que originan procesos erosivos, en las cuencas hidrográficas.

Algunos ríos de la región transportan al mar cargas significativas de sedimentos que son depositadas en las partes bajas de las cuencas y en las franjas costeras. La crecida de muchos ríos lleva también a la acumulación de grandes cantidades de nutrientes en el delta y planicies de inundación. En general, la influencia del río sobre el mar, como es obvio, es más grande cuando el caudal es alto y puede ser muy localizada cuando la descarga es pequeña. En ambos casos, sin embargo, el encuentro entre agua dulce y agua salada crea condiciones muy especiales para la reproducción de una serie de especies vivientes.

En estos casos, los materiales suspendidos y los contaminantes trasportados por los ríos tienden a depositarse, en las desembocaduras, donde el agua dulce se encuentra con el agua de mar y en otras áreas donde la circulación se ve impedida. Se produce la alteración del hábitat y pérdida de ecosistemas, especialmente desecación de humedales, alteración y reducción del bosque de manglar, contaminación por sedimentos, cuyas partículas sirven de ligandos orgánicos a muchos contaminantes. La disminución marcada del ingreso de sedimentos por los ríos a las áreas costeras se traduce en un incremento en la erosión de la zona costera, un aumento en los procesos de sobrelavado (overwash), cambios en el perfil de playas, migración de islas barreras y un incremento en la susceptibilidad a las crecidas.

En la imagen se muestra las inundaciones en centros urbanos producto de la alteración de los cursos naturales de los ríos.  

 Aspectos sanitarios

A pesar de la abundancia en recursos de agua dulce que hay en la región, muchas veces ésta no es utilizable para consumo humano y de fauna y flora debido a su alta contaminación y otras formas de deterioro. Esta contaminación es debida en parte, a los niveles de urbanización, uso de tierras en las cuencas de captación de agua y a la ausencia de sistemas de tratamiento acordes con ese crecimiento. En la región, el vertimiento de desechos líquidos municipales a los ríos y lagos junto al reducido cubrimiento de los servicios sanitarios en algunos países ha abonado un clima favorable para la propagación de muchas enfermedades de transmisión hídrica y para la creación de situaciones de eutrofización.

En Colombia, el total consolidado de enfermedades asociadas a la mala calidad del agua ha sido reportado en 920.216 casos patológicos para 15 tipos diferentes de enfermedades, donde predominan el cólera, la tifoidea, el tifo y la enfermedad diarreica aguda.

Se han encontrado casos aislados de cólera asociados con precarias condiciones de vida, generalmente en las costas y riberas de los ríos principales. En México, la diarrea es una de las principales causas de mortalidad con 4 millones de casos en 1996 y en el Golfo de México, entre l995 y 1998, se presentó un número elevado de casos de cólera.

En Guatemala, de las diez principales causas de mortalidad en el país, el 50% son enfermedades relacionadas con el agua. En El Salvador, en primer lugar se ubican las enfermedades diarreicas y dentro de las 10 primeras las enfermedades parasitarias, la mayoría asociadas con la contaminación del agua.

Bibliografía:

Material tomado de https://archivo.cepal.org/pdfs/Waterguide/LCL1799S.PDF