La lluvia, deposición o precipitación ácida se forma a partir de la reacción química de sus precursores -dióxido de azufre (SO2) y óxidos de nitrógeno (NOx)- con la humedad atmosférica. Los ácidos sulfúrico y nítrico que se forman se depositan en construcciones y monumentos, vegetación, suelo y cuerpos de agua a través de gases o partículas (deposición seca) o de lluvia, nieve o niebla (deposición húmeda).
Para detectar la presencia de lluvia ácida en una región determinada se utiliza como referencia el valor de pH1 del agua de lluvia, que es de 5.6 (SMAGDF et al., 2011). Los precursores de la lluvia ácida provienen de fuentes naturales, como los incendios forestales, las emisiones volcánicas y la materia orgánica en descomposición, o de fuentes antropogénicas relacionadas con la agricultura y la quema de combustibles fósiles en la industria, la generación de energía y el sector transporte (EPA, 2011; SMAGDF et al., 2011). Los efectos de la deposición ácida (seca y húmeda) dependen de diversos factores, como el nivel de acidez del agua, la composición química y la capacidad de amortiguamiento de los materiales donde cae, así como de la susceptibilidad de la vegetación y de los organismos expuestos a ella (INE, 2007).
Efectos de la lluvia ácida
La lluvia ácida puede afectar prácticamente a todos los ecosistemas. Llega a los cuerpos de agua directamente por los eventos pluviales o por las escorrentías de las zonas aledañas (EPA, 2011). Las escorrentías pueden además arrastrar elementos tóxicos como el aluminio, el cual agrava el problema de la acidificación de las aguas porque afecta directamente a los organismos (Xu y Ji, 2001). La lluvia ácida puede producir la acidificación de lagos y arroyos con baja capacidad de amortiguamiento; los lagos que tienen pH entre 6 y 8 pueden mitigar mejor el efecto ácido de la lluvia; mientras que los que son naturalmente ácidos, presentan menor capacidad de amortiguamiento (EPA, 2011).
La acidificación de los cuerpos de agua tiene diversas consecuencias en los ecosistemas y, en particular en las redes tróficas. Por ejemplo, se ha observado la disminución de las poblaciones de invertebrados acuáticos así como del peso y talla de los peces (EPA, 2011), lo que a su vez impacta el éxito reproductivo y la abundancia de la aves que se alimentan de ellos (Graveland, 1998).
En los ecosistemas terrestres la acidez de la lluvia ocasiona la lixiviación de los nutrimentos del suelo antes de que las plantas puedan aprovecharlos, provoca daños y alteraciones fotosintéticas en las hojas y cambios en las propiedades fisicoquímicas del suelo (Calva et al., 1991; Saavedra-Romero et al., 2003). A nivel mundial, se ha estimado que entre 7 y 17% de los ecosistemas terrestres están en riesgo crítico de acidificación (Bouwman et al., 2002). La precipitación ácida también perjudica los cultivos agrícolas al dañar las hojas y reducir la calidad del suelo (SMAGDF et al., 2011).
En México se han realizado diversos estudios para evaluar el efecto de la lluvia ácida en los ecosistemas, particularmente en los bosques que rodean a la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM). En Chapa de Mota y San Luis Ayucan al noreste del Valle de México se han registrado valores muy ácidos en la lluvia (Velasco-Saldaña et al., 2002). En el Parque Nacional del Desierto de los Leones, en los bosques de Abies religiosa se han registrado valores de pH entre 5.11 y 6.64 en la lluvia (Saavedra-Romero et al., 2003). Esta acidez está relacionada con diferentes tipos de daño a la vegetación como pérdida de hojas y ramas, necrosis foliar, clorosis, descortezamiento y deficiencia nutrimental (Saavedra-Romero et al., 2003).
Además de sus efectos sobre los ecosistemas boscosos, la lluvia ácida también daña la roca caliza de edificios y monumentos históricos. Por ejemplo, Bravo et al. (2006) documentaron los daños en la zona arqueológica de El Tajín, en Veracruz, donde se han registrado valores de pH menores a 5.62. El Tajín está rodeado de fuentes potenciales de precursores de lluvia ácida con alto contenido de azufre (plantas eléctricas y refinerías), los cuales son transportados por las corrientes de viento que usualmente atraviesan el sureste del Golfo de México.
Monitoreo de la lluvia ácida en la ZMVM
A nivel nacional no hay un programa de monitoreo específico para la lluvia ácida; sin embargo, en la década de los ochenta se realizaron las primeras investigaciones sobre su presencia, caracterización y efectos en la ZMVM. En 1987 comenzó su monitoreo sistematizado, pero es hasta 2001 que se consolidó la Red de Depósito Atmosférico (REDDA), y posteriormente se integró al Sistema de Monitoreo Atmosférico de la Ciudad de México (Simat). Hasta el año 2006, la REDDA estaba formada por 16 estaciones de monitoreo distribuidas en las áreas urbana, rural y de conservación ecológica de toda la ZMVM. En estas estaciones se registra el pH y la concentración de iones presentes en la deposición húmeda (Muñoz et al., 2008).
Aunque en la ZMVM las emisiones de SO2 y NOx son mayores en las regiones centro, noroeste y noreste, lo cual se asocia con la afluencia vehicular, los vientos tienen una dirección norte-suroeste, lo que propicia que los contaminantes sean trasladados hacia el sur de la Ciudad de México, donde se acumulan dando lugar a precipitaciones ácidas. Los registros históricos en la ZMVM muestran que en 1989 se registró el valor más ácido (3.4; INE, 2007). En la Figura a se muestra el comportamiento de la lluvia ácida en los últimos años y es evidente que la intensidad del fenómeno varía entre años, la superficie afectada ha aumentado y consistentemente la zona más afectada es la sur-surponiente.
Nota:
1 Es una medida que determina la acidez o alcalinidad de cualquier solución. La escala va de 0 (ácido) a 14 (básico). El 7 es neutro.
Referencias:
Bravo, H. R. Soto, R. Sosa, P. Sánchez, A. L. Alarcón, J. Kahl y J. Ruíz. Effect of acid rain on building material of the El Tajín archaeological zone in Veracruz, México. Environmental Pollution 144: 655-660. 2006.
Bouwman, A. F., D. P. Van Vuuren, R. G. Derwent y M. Posch. A global analysis of acidification and eutrophication of terrestrial ecosystems. Water, Air, and Soil Pollution 141: 349–382. 2002.
Calva, V. G., V. C. Flores., R. German., L. V. Ruz, R. M. Sánchez., T. A. Soto y R. Vázquez. Un fenómeno degradatorio de los bosques del Valle de México, la lluvia ácida. Revista Internacional de Contaminación Ambiental 7: 105. 1991.
EPA. Acid rain. 2011. Disponible en: www.epa.gov/acidrain/index.html. Fecha de consulta: abril de 2012.
Graveland, J. Effects of acid rain on bird populations. Environmental Review 6: 41-54. 1998.
INE. Aire. 2007. Disponible en: www.ine.gob.mx/ueajei/publicaciones/libros/16/parte4_17.html. Fecha de consulta: abril de 2012.
Muñoz, R., G. S. López-Venegas y A. Campos-Díaz. Estado de la lluvia ácida en la zona metropolitana del Valle de México. 2008. Disponible en: www.sma.df.gob.mx/. Fecha de consulta: abril de 2012.
Saavedra-Romero, D. Alvarado-Rosales, J. Vargas-Hernández y T. Hernández-Tejeda. Análisis de la precipitación pluvial en bosques de Abies religiosa, en el sur de la Ciudad de México. Agrociencia 37: 57-64. 2003.
SMAGDF, SMAGEM, Semarnat y Salud. Programa para mejorar la calidad del aire de la Zona Metropolitana del Valle de México 2011-2020. México. 2011.
Velasco-Saldaña. H. E., E. Segovia-Estrada, M. Hidalgo-Navarro, S. Ramírez-Vallejo, H. García-Romero, I. Romero, A. M. Maldonado, F. Ángeles, A. Retama, A. Campos, J. Montaño y A. Wellens. Lluvia ácida en los bosques del poniente del Valle de México. XXVIII Congreso Internacional de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. 2002.
Xu, R. K. y G. L. Ji. Effects of H2SO4 and HNO3 on soil acidification and aluminum speciation in variable and constant charge soils. Water, Air, and Soil Pollution 129: 33–43. 2001.
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