Indicadores de presión

Agricultura

La agricultura impacta a los ecosistemas acuáticos continentales por la extracción de agua y la descarga de contaminantes. Dos de los principales contaminantes de origen agrícola en los cuerpos de agua continentales son el nitrógeno y el fósforo (Vitousek et al., 1997; Shortle et al., 2001; PNUMA, 2003; Silk y Ciruna, 2004; MEA, 2005) que provienen, en su mayoría, de los fertilizantes químicos sintéticos. Ambos alcanzan los cuerpos de agua superficiales disueltos en la escorrentía superficial o adheridos a las partículas del suelo. En el caso del nitrógeno, también por deposición atmosférica (Shortle et al., 2001). Su acumulación provoca la eutrofización de los cuerpos de agua, facilitando la explosión de las poblaciones de algas y bacterias, las cuales consumen el oxígeno disuelto y disminuyen su abasto para el resto de la flora y fauna. Lo anterior, sumado a la reducción de la fotosíntesis de la vegetación sumergida (producto de la pérdida de transparencia del agua), afecta a todos los niveles de la cadena trófica y, en el corto o mediano plazos, reduce la biodiversidad del ecosistema (EPA, 1992; Ongley, 1996; Vitousek et al., 1997; Carpenter et al., 1998; Petr, 2000; UNDP et al., 2000; Baron et al., 2003; EEA, 2003; PNUMA, 2003; Silk y Ciruna, 2004; MEA, 2005). Aunado a ello, la escorrentía de los campos de cultivo puede arrastrar sedimentos hasta los cuerpos de agua, los cuales deterioran la calidad del hábitat por el incremento de su turbidez y asolvamiento (Revenga et al., 2000). El consumo aparente de fertilizantes es un indicador indirecto de la presión que las prácticas agrícolas pueden ejercer sobre los ecosistemas de los cuerpos de agua continentales del país. Este indicador es utilizado ampliamente por organismos internacionales como las Naciones Unidas y por los ministerios o agencias ambientales de varios países, incluido México. Este indicador está presente dentro del capítulo de Agua, específicamente en la sección que aborda los temas relativos a su Calidad.

El uso de plaguicidas sintéticos en la agricultura creció notablemente a nivel mundial en los últimos cincuenta años. Aun cuando la agricultura es la actividad que más pesticidas consume, se emplean también en la industria, la silvicultura y las zonas urbanas. Éstos se incorporan a los cuerpos de agua superficiales disueltos o suspendidos en la escorrentía, adheridos a partículas de suelo, por deposición atmosférica o directamente por su aplicación en los cuerpos de agua (Shortle et al., 2001; Schiermeier, 2003). A pesar de que sus efectos dependen del organismo y pesticida empleado, de manera general se han documentado: daño celular y del ADN, cáncer, tumores y lesiones en peces y otros animales, supresión del sistema inmunológico, alteración del sistema endocrino, efectos teratogénicos (deformidades físicas, como los picos en forma de gancho en aves), inhibición o fallas en la reproducción y deterioro general del estado de salud de peces (EPA, 1992; Ongley, 1996; Shortle et al., 2001; Gevao y Jones, 2002; Silk y Ciruna, 2004). Sus efectos se extienden, sin embargo, más allá del nivel individual, afectando a la totalidad de la cadena trófica de un ecosistema (MEA, 2005). También se tiene evidencia de casos de pérdida importante de biodiversidad acuática debido al uso inadecuado de pesticidas (Ongley, 1996). El consumo aparente de plaguicidas es un indicador indirecto de la presión que la práctica agrícola puede ejercer en los ecosistemas de los cuerpos de agua continentales del país. Este indicador es utilizado por organismos internacionales como las Naciones Unidas y por los ministerios o agencias ambientales de varios países, incluido México. Este indicador está presente dentro del capítulo de Agua, específicamente en la sección que aborda los temas relativos a su Calidad.

Actividades pecuarias

Las actividades pecuarias pueden afectar a los ecosistemas acuáticos continentales por la modificación del hábitat y la contaminación del agua. Los principales desechos que se vierten pueden contener patógenos (bacterias y protozoarios), materia orgánica (compuestos presentes en la orina y el estiércol), además de los sedimentos resultado de la erosión del suelo que ocasiona el ganado (EPA, 1992; Allen-Diaz et al., 1999; Belsky et al., 1999; Baron et al., 2003). Los desechos de esta actividad alcanzan los cuerpos de agua directamente por su descarga o por la escorrentía superficial, siendo su principal consecuencia la eutrofización de las aguas, que promueve la explosión de las poblaciones de algas y bacterias que consumen el oxígeno disuelto y disminuyen su abasto para el resto de la flora y fauna. Además, ocasiona la reducción de la fotosíntesis de la vegetación sumergida (por la pérdida de transparencia del agua) que afecta a todos los niveles de la cadena trófica. La población pecuaria sirve como indicador indirecto de la presión que esta actividad puede ejercer sobre los ecosistemas de los cuerpos de agua continentales del país. Este indicador está presente dentro del capítulo de Agua, específicamente en la sección que aborda los temas relativos a su Calidad.

Aguas residuales municipales e industriales

Las aguas de origen urbano que contaminan los cuerpos de agua continentales provienen de las viviendas y edificios públicos y de la escorrentía urbana que se colecta en el drenaje. Sus principales contaminantes son los nutrimentos (principalmente nitrógeno y fósforo), organismos patógenos (bacterias y virus), metales pesados, materia orgánica biodegradable, químicos orgánicos sintéticos, hormonas y productos farmacéuticos (Silk y Ciruna, 2004). Los nutrimentos que provienen de los fertilizantes y detergentes, desechos animales y materia orgánica en descomposición ocasionan la eutrofización de los cuerpos de agua que los reciben (Revenga et al., 2000; EEA, 2003; Silk y Ciruna, 2004). Los metales pesados, resultado en su mayoría de la operación y mantenimiento de los vehículos de motor, pueden acumularse en los organismos acuáticos, afectando la cadena trófica, la abundancia de las especies y la estructura de sus comunidades (Revenga et al., 2000; Tarras-Wahlberg et al., 2001). La materia orgánica consume el oxígeno disuelto en el agua y disminuye su abasto para la flora y fauna. Además, libera amonio que se convierte en amoníaco después de reacciones químicas naturales y envenena a peces y otros organismos (Revenga et al., 2000). Hormonas y otros fármacos se acumulan en la cadena trófica, tienen efectos carcinogénicos y alteran el sistema endocrino de los organismos acuáticos (Ludwig en Silk y Ciruna, 2004). Finalmente, los químicos orgánicos sintéticos de los detergentes, líquidos de limpieza, fertilizantes, pesticidas, pinturas y los aceites vertidos en viviendas también pueden causar alteraciones morfológicas, fisiológicas y conductuales de muchos organismos acuáticos (Silk y Ciruna, 2004).

Las descargas industriales que contaminan los cuerpos de agua continentales provienen de las industrias química, azucarera, minera, petrolera, del hierro y acero, celulosa, papel y textil, entre otras. Alcanzan los cuerpos de agua por su descarga directa o por deposición atmosférica, como es el caso de algunos metales pesados y compuestos orgánicos sintéticos (Silk y Ciruna, 2004; UNEP,  2007). Los contaminantes incluyen metales pesados (plomo, cadmio, cromo, mercurio y zinc, principalmente), compuestos orgánicos (benceno, tolueno, xileno y otros sintéticos como las dioxinas, furanos, fenoles policlorados e hidrocarburos aromáticos polinucleares), pesticidas, petróleo, grasas y aceites (Folke, 1996; Culp et al., 2000; EEA, 2003; Silk y Ciruna, 2004). Las aguas de la industria también pueden causar la polución térmica de los cuerpos de agua, principalmente por la descarga de aguas de enfriamiento (Revenga et al., 2000; Silk y Ciruna, 2004). Los efectos sobre la biota acuática pueden ser indirectos, básicamente por la degradación del hábitat (contaminación térmica y química tanto del agua como de los sedimentos), o directos en los organismos por alteraciones en el metabolismo, crecimiento, reproducción y sistema endocrino, además de sus efectos carcinogénicos colaterales. Dado que algunos de estos compuestos se acumulan en los tejidos de los organismos, sus efectos se extienden a la totalidad de la cadena trófica, repercutiendo finalmente en la dominancia, abundancia y diversidad natural de los ecosistemas acuáticos continentales (EPA, 1992; Folke 1996; Revenga et al., 2000; Culp et al., 2003; EEA, 2003; Silk y Ciruna, 2004). La descarga de aguas residuales municipales y descarga de aguas residuales industriales son indicadores de la presión que los centros urbanos y las industrias ejercen sobre las comunidades acuáticas de los cuerpos continentales del país donde se vierten sus desechos. Ambos indicadores se tratan por separado en el capítulo de Agua dentro de la sección referente a su Calidad.

Presas y embalses

Las presas y embalses almacenan agua para uso agropecuario, doméstico e industrial, controlan los flujos de agua que podrían producir inundaciones y son indispensables en la generación de energía eléctrica (Revenga et al., 2000). Sin embargo, también son uno de los factores que más han afectado a la biodiversidad de los ecosistemas acuáticos continentales en todo el mundo (WCMC, 1998; Baron et al., 2003; Revenga y Kura, 2003; Baillie et al., 2004; MEA, 2005; UNEP, 2007). Su construcción tiene efectos río arriba y por debajo de sus sitios de ubicación. Afectan indirectamente la biodiversidad de estos sistemas por la modificación de la calidad del agua, cambios en temperatura, características químicas, transporte de nutrimentos y sedimentos, acumulación de metales pesados y eutrofización, además de la pérdida de nutrimentos para las comunidades establecidas río abajo (Arriaga et al., 2000; Baron et al., 2003; Revenga y Kura, 2003; MEA, 2005; UNEP, 2007). De manera directa disminuyen el volumen, duración y frecuencia de los flujos de agua de los ríos, provocando que cascadas, rápidos, vegetación riparia y humedales sean los hábitats de más pronta desaparición (Berkamp et al., 2000; Dynesius y Nilsson en Revenga et al., 2000; MEA 2005). Además de la fragmentación de estos ecosistemas, se afectan también los patrones migratorios de algunas especies de peces, se crean hábitats ideales para especies invasoras y se pueden afectar los ecosistemas costeros, lo que repercute en las pesquerías que dependen de los nutrimentos que arrastran los ríos (WCMC, 1998; Revenga et al., 2000; UNDP et al., 2000; Groombridge y Jenkins, 2002; Revenga y Kura, 2003). Son muchos los grupos de plantas y animales afectados por presas y embalses, destacando los microorganismos de los sedimentos, plancton, invertebrados, algas, briofitas, plantas vasculares, insectos, peces, aves y mamíferos (Arriaga et al., 2000; Berkamp et al., 2000; Groombridge y Jenkins, 2002; Baron et al., 2003; MEA 2005). La fragmentación de ríos por grandes presas es un indicador de la pérdida de continuidad que los ecosistemas de los cuerpos de agua han sufrido por la construcción de embalses. Sin embargo, no se presenta el indicador porque no existe información para calcularlo y solo se muestra la capacidad de almacenamiento en las presas principales como medida de la presión que este factor tiene en los ecosistemas acuáticos continentales del país. El indicador referente a la capacidad de almacenamiento en presas está incluido dentro del capítulo de Agua, en la sección de Disponibilidad.

Extracción de agua para uso consuntivo

La extracción de agua de ríos, lagos y lagunas para la agricultura, industria y el uso urbano puede traer consigo graves daños para los ecosistemas acuáticos continentales (Poff et al., 1997; WCMC, 1998; UNDP et al., 2000; Groombridge y Jenkins, 2002; Revenga y Kura, 2003; MEA 2005; UNEP 2007). En lagos y lagunas puede reducirse el volumen del líquido almacenado, mientras que en el caso de ríos y arroyos pueden cambiar la magnitud, frecuencia y duración de los flujos de agua. Por cambios en el nivel de los cuerpos de agua se pierden o alteran humedales y comunidades riparias (Poff et al., 1997; Revenga y Kura, 2003), se interrumpen el flujo y movimiento de nutrimentos y sedimentos, afectándose la abundancia y diversidad de muchas especies de plantas acuáticas asociadas a ambientes riparios, invertebrados y peces (Welcomme, 1992; CSD 1997; Poff et al., 1997; UNDP et al., 2000). El establecimiento de especies invasoras y su efecto en el desplazamiento o extinción de las especies nativas es otro resultado documentado de la alteración de la magnitud y frecuencia de los flujos y volúmenes de agua (Busch y Smith, 1995). En el caso de los ríos, puede perturbarse también el ciclo de vida de muchas especies, debido a que los ciclos de corrientes sirven como señales para el desove, eclosión, crianza, movimientos para la alimentación, reproducción y migración de diferentes especies (Poff et al., 1997). La extracción total para uso consuntivo es un indicador de la presión que la demanda de agua para consumo agrícola, industrial y urbano ejerce sobre los ecosistemas acuáticos continentales del país. Este indicador forma parte del capítulo de Agua, dentro de la sección referente a su Disponibilidad.

Pesca

La captura pesquera en aguas continentales es una fuente importante de alimento para muchas comunidades en México y el mundo, sobre todo para aquellas en condiciones de pobreza. Además de peces, esta actividad captura principalmente moluscos y crustáceos (Kura et al., 2004; FAO, 2004). El principal efecto de la pesca continental es la remoción de ejemplares de las poblaciones naturales de las especies objetivo, lo que repercute en su tamaño poblacional, proporción de sexos, potencial y características reproductivas y en la composición genética de las poblaciones explotadas (Harvey, 2001; García et al., 2003; Bjorkland y Pringle, 2004; FAO, 2004; UNEP, 2007). Cuando la extracción es excesiva, las poblaciones pueden recuperarse lentamente y empobrecerse genéticamente o, incluso, extinguirse local y globalmente. De manera indirecta, la pesca también afecta a los ecosistemas a los que pertenecen las especies de interés comercial, básicamente por la alteración del flujo y la dinámica de la cadena trófica, así como por la remoción de especies importantes para el ecosistema (Harvey, 2001; García et al., 2003; Bjorkland y Pringle, 2004; UNEP 2007). Ejemplos de cambios en abundancia y composición de especies por actividades pesqueras continentales se han documentado en todo el mundo (ver ejemplos en Bjorkland y Pringle, 2004). La captura pesquera continental nacional es un indicador de la presión que la pesca ejerce sobre las poblaciones naturales de las especies de interés comercial y sobre los ecosistemas de los cuales forman parte. La OCDE lo considera como un indicador ambiental clave y también es utilizado por los ministerios o agencias ambientales de muchos países, incluido México. Sin embargo, puesto que no existen datos confiables para calcularlo, este indicador no se incluyó en la publicación.

Especies invasoras

La introducción de especies es, después de la degradación del hábitat, una de las causas más importantes de la extinción de especies en los ecosistemas acuáticos continentales (Richter et al., 1997; Groombridge y Jenkins, 2002; Revenga y Kura, 2003; Mendoza et al., 2007). Dichas especies se han introducido ya sea de manera intencional para la acuacultura, pesca deportiva o control biológico, o accidentalmente por escapes de la acuacultura (de presas o embalses y cuerpos de agua naturales) o del agua de lastre de embarcaciones u otros tipos de transportación (WCMC, 1998; Revenga et al., 2000; UNDP et al., 2000; Ciruna, 2004). Algunos de los grupos más frecuentemente introducidos son los peces, invertebrados (principalmente moluscos y crustáceos) y macrófitas. Las especies invasoras afectan a la fauna y flora nativas por la degradación del hábitat, depredación, competencia, parasitismo, introducción de enfermedades y por la reducción y contaminación del acervo genético, dando como resultado, en el corto, mediano o largo plazos a la reducción de la diversidad biológica de los ecosistemas acuáticos continentales (UNDP et al., 2000; Baron et al., 2003; Revenga y Kura, 2003; Bjorkland y Pringle, 2004; Ciruna, 2004; Aguirre et al.,  2009). Ejemplos de los impactos ecológicos en estos ecosistemas por especies introducidas han sido ampliamente documentados (ver ejemplos en Revenga y Kura, 2003 y Ciruna, 2004; Aguirre et al.,  2009). El indicador especies invasoras en los ecosistemas acuáticos continentales nacionales demuestra la presión que este problema puede originar en los ecosistemas de estos cuerpos de agua.

Actividades petroleras

La explotación petrolera y del gas natural en zonas continentales afecta a los ecosistemas acuáticos continentales fundamentalmente por el deterioro de la calidad del agua (E&P Forum-UNEP, 1997; EPA, 1999; Carabias y Landa, 2006). La contaminación del agua ocurre principalmente por fugas en las redes de transporte o por la descarga rutinaria durante las operaciones. Las aguas descargadas incluyen hidrocarburos, sales disueltas, lodos de perforación, compuestos orgánicos y metales pesados, entre otras sustancias tóxicas (E&P Forum-UNEP, 1997). La mayoría de las comunidades biológicas acuáticas y las especies que las integran son muy susceptibles al contacto directo con los hidrocarburos y a sus compuestos derivados disueltos en agua (E&P Forum-UNEP, 1997; EPA, 1999; NOAA, 2002). Las fugas y derrames de hidrocarburos y descargas de contaminantes en aguas continentales revelan la presión ejercida por los desechos y productos de las actividades petroleras en estos ecosistemas. Este último indicador se encuentra dentro de la lista de Indicadores de Desarrollo Sustentable de la ONU.

Cambio climático global

El cambio climático global, resultado de la variabilidad interna del sistema climático y de factores externos (tanto naturales como producto de las actividades humanas), ha tenido efectos importantes en el ciclo hidrológico, que en combinación con otros disturbios antropogénicos han ocasionado impactos importantes en la biodiversidad de diversos ecosistemas, entre ellos los acuáticos continentales (IPCC, 2001, 2002; MEA, 2005). Algunos de sus efectos reportados son el calentamiento de las aguas, la reducción de la extensión y grosor de las masas de hielo, la disminución del oxígeno disuelto en aguas profundas de lagos y lagunas, cambios en la interacción entre los ríos y sus cuencas, en los ciclos biogeoquímicos y el aumento en la frecuencia de eventos extremos, incluyendo inundaciones y sequías (Gitay et al., 2001; SCBD, 2003; Groisman et al., 2004). Todo ello ha afectado también a las especies de los ecosistemas acuáticos continentales, ya sea a través de cambios en las fechas de inicio o término de la época reproductiva, en las áreas de distribución y en los patrones migratorios, entre otros (IPCC, 2002). A la fecha no se ha propuesto un indicador o grupo de indicadores que permitan evaluar con precisión el efecto de este factor sobre los ecosistemas acuáticos continentales.