2.- Solubilización, transporte, y precipitación de
substancias en el ciclo exógeno: una aproximación al tema de los contaminantes
P. Higueras1 y R. Oyarzun2
1:
Departamento de
Ingeniería Geológica y Minera, Escuela Universitaria Politécnica de Almadén,
Universidad de Castilla-La Mancha, Plaza M. Meca 1, 13400 Almadén, España.
2:
Departamento de
Cristalografía y Mineralogía, Facultad de Ciencias Geológicas, Universidad
Complutense, 28040 Madrid, España.
Nacimiento
del río Cuervo (Cuenca)
A pesar de que existen diferentes vías
de movilización de las llamadas substancias contaminantes, el medio acuático
tiene una particular relevancia, ya que éste permite el transporte por largas
distancias de innumerables compuestos, y comprende ambientes muy variados. Dado
que el agua sustenta la vida del planeta, sus características químicas son de
la mayor importancia. Cuando hablamos del medio acuático nos referimos a las
aguas subterráneas, ríos, lagos, y mares y océanos. La relación del hombre con
el medio acuático ha estado siempre presente, en sus orígenes como fuente para
beber, y más tarde para regar los cultivos, como medio de comunicación, y
finalmente para su utilización en procesos industriales.
Navegación
en el río Rin, Alemania.
De esta manera el hombre siempre se ha
establecido cerca de los medios acuáticos, sirviéndose directamente de ellos de
distintas maneras. Primero fueron pequeñas aldeas en la rivera de los ríos,
luego comunidades mayores, y finalmente las modernas ciudades que continuaron
esta relación con los cursos fluviales.
La
ciudad de Paris y el río Sena.
Lo mismo ocurrió en las zonas
costeras, en el entorno de lagos o mares. El problema ambiental surge del hecho
de que el hombre también utiliza directa o indirectamente este medio como
destino final de sus residuos, urbanos o industriales.
Vertidos
en un curso de agua.
Hasta hace pocas décadas atrás
existían escasos reglamentos que rigieran dichas actividades, y mientras más
desarrollado el país o región del mundo, más substancias peligrosas eran
vertidas a los cursos fluviales, lagos y océanos, o infiltradas a las aguas
subterráneas. La explicación es simple: el desarrollo conlleva la
industrialización, y ésta, los residuos. En los países de la Unión Europea el
vertido de residuos (sólidos o líquidos) está fuertemente regulado en la
actualidad, lo cual no significa necesariamente que no existan vastas zonas del
continente que presentan serios problemas de contaminación por metales pesados
u otras substancias tóxicas.
Este es un tema muy serio, en el cual
debemos ser cautos, y utilizar el método científico antes que dejarnos llevar
por interpretaciones a la ligera. Por ejemplo, solemos pensar en el hombre como
el mayor agente contaminador del planeta, olvidando así un hecho muy
importante: la Tierra es ante todo un
complejo sistema físico-químico y biológico, en el cual en todo momento se
están produciendo reacciones químicas de origen inorgánico u orgánico, y claro está, se trata de un sistema que
aporta y recicla compuestos químicos. Nuestro planeta es un sistema en
perpetuo cambio, y esto ha sido así desde sus comienzos, hace unos 4500
millones de años. Por ejemplo, hoy en día se discute en las más diversas instancias
sobre el llamado cambio climático global,
dándose a entender, directa o indirectamente que la industria moderna sería la
gran causante de éste. Al respecto sería importante indicar que la idea de
cambio climático global es largamente conocida para los que trabajan en el
campo de la geología, ya que ni los continentes ni el clima han permanecido
estables jamás a lo largo de la historia geológica de la Tierra. Obviamente no
es nuestra intención aquí entrar en esta polémica, aunque por otra parte, resulta
ineludible intentar precisar qué fenómenos pueden ser directamente achacables
al hombre (procesos antropogénicos),
y cuales, al curso normal de los procesos geológicos del planeta (procesos naturales). Por ejemplo, aun
asumiendo que el CO2 fuera un
importante gas de efecto invernadero (a pesar de la creencia general, esta es
una idea contendida: ejemplo 1 – ejemplo 2), habría que precisar, entre otras
cosas, cuanto del CO2 presente en la atmósfera es aportado
naturalmente (entre otros) por la actividad volcánica. En efecto, no debemos
olvidar que los volcanes no solo expulsan lava o ceniza, sino que también
aportan grandes cantidades de gases a la atmósfera, por ejemplo, CO2
y SO2.
Imagen en falso color (NASA)
mostrando las emisiones de SO2 (rojo) desde
el volcán Etna (Sicilia, Italia), el
29 de Julio de 2001.
Más aun, la principal cadena volcánica
del planeta, esto es, el sistema de dorsales oceánicas (que limita las
distintas placas oceánicas), permanece oculta a nuestra vista bajo la
superficie de los océanos, y no sabemos realmente cuanto CO2 (u
otros gases) aporta al sistema atmosférico.
Parte
del sistema de dorsales oceánicas (líneas negras gruesas) y placas (USGS).
Actividad hidrotermal submarina en
la dorsal de Juan de Fuca (ver figura anterior).
Observe la introducción de
compuestos químicos sulfurados (penacho negro).
Por otra parte, la degasificación del
planeta a partir de las áreas volcánicas no sucede solamente durante las
erupciones, sino que permanece en funcionamiento durante toda la vida activa de
un volcán.
Emanación
de gases desde fumarolas en un área volcánica.
Finalmente, la actividad volcánica no
es el único mecanismo geológico de degasificación de CO2 conocido,
existiendo otros procesos más complejos que no serán discutidos aquí (e.g.
degasifición a partir de complejos metamórficos).
Así, intentaremos en este capítulo
revisar de una manera simple cómo se regulan físico-químicamente los sistemas
geológicos exógenos, para poder entender en lo posible cómo y porqué las
substancias químicas ingresan en el medio acuático, como migran dentro de él, y
cual es su destino final.
Organización del Capítulo:
2.1.-
Límites de Eh-pH en la
naturaleza
2.2.-
¿Cómo acceden las substancias químicas
al medio acuático?
2.3.- Transporte
e inmovilización de metales y fases minerales en el medio acuático
2.4.-
Suelos: la vulnerable piel del planeta
2.5.-
Bibliografía