Ecotoxicologia. Una mirada. Ecología y Conservación II Morales Yokobori, Marcelo 27/8/2017

Transcripción

1 Ecotoxicologia Una mirada 1

2 Polución Irrupción de factores biológicos, químicos y/o físicos en el entorno ambiental, afectando las condiciones de vida de la biocenosis, es decir del conjunto de seres habitan el ecosistema. Puede ser: Antropogénica Natural: por ejemplo, las aguas freáticas de Córdoba, contaminadas con arsénico En los mapas, contaminación con arsénico en la Provincia de Córdoba, según coordenadas de latitud y longitud, con información recopilada por Obras Sanitarias de la Nación (1942): a) Concentraciones máximas de arsénico en agua subterránea (mg/l) b) Concentraciones mínimas de arsénico en agua subterránea (mg/l) Esta contaminación es anterior a la industrialización del país y la región C es la más contaminada. Información complementaria 2

3 Biocenosis y biotopo Biocenosis: conjunto de organismos que viven en y del ecosistema. Biotopo: sustrato inanimado ofrecido a la biocenosis. 3

4 Contaminante y Polutante Contaminante: sustancia, generalmente resultante de la actividad humana, que no necesariamente tiene efectos biológicos deletéreos. Polutante: cuando el contaminante tiene efectos nocivos, a través del biotopo, sobre la biocenosis o parte de ella. Polución: irrupción en el entorno de los factores biológicos, químicos y/o físicos afectando las condiciones del biotopo. 4

5 Ecotoxicología y Toxicología ambiental Toxicología Ambiental: estudia la dosis sin efecto de un polutante representando así, más bien, una disciplina de seguridad ambiental. Ecotoxicología: estudia la polución, su origen y los efectos sobre los seres vivos y sus ecosistemas. Estudia la polución, su origen, evolución e interacciones con las moléculas que integran dinámicamente los ecosistemas, sus acciones y efectos sobre los seres vivos. Evalúa la resultante de dicho proceso, la cual sirve de criterio para una profilaxis biológica y/o socioeconómica. 5

6 Nocividad Toxicidad y toxicaridad Al hablar de nocividad o capacidad de hacer daño debemos tener en cuenta dos conceptos: Toxicidad: es el grado con el cual una sustancia química es capaz de causar daño a un organismo cuando éste está expuesto a la misma. Una sustancia es tóxica cuando el organismo no la puede eliminar y por lo tanto su permanencia afecta al organismo. Toxicaridad: es la probabilidad de que una sustancia produzca toxicidad. 6

7 Toxicodinamia y toxicocinética Polutante Exposición de individuos Toxicocinética (individuo) Absorción Metabolismo Distribución Eliminación Modificaciones que el polutante le hace a cada organismo Toxicodinamia (individuo) Nocividad para individuos Si es masiva la polución, poblaciones afectadas Ocurre cuando el número de individuos afectado implica un impacto en el ecosistema Nocividad para el ecosistema 7

8 Proceso ecotoxicológico Tres etapas Liberación del polutante Ingreso del polutante en el medio biológico Calificación y cuantificación de los efectos patológicos 8

9 Proceso ecotoxicológico Liberación del polutante Génesis y transporte a través de medios, incluyendo: agua aire suelo alimentos Difusión y/o absorciones geológicas del polutante Eventuales alteraciones de sus propiedades fisicoquímicas pueden involucrar acumulación y/o degradación. 9

10 Proceso ecotoxicológico Ingreso del polutante en el medio biológico Quimiocinética o toxicocinética de los ecosistemas, entendiendo a estos últimos como organizaciones supraespecíficas, que puede involucrar concentración, retención, disipación, biomagnificación, destrucción Ecología dinámica (Cowles): el medio ambiente y los organismos que en el habitan están en constante cambio, y de esta manera la reacción biológica frente a los polutantes puede también involucrar una readaptación del ecosistema donde pasen a predominar los individuos y/o especies que mejor se adapten. 10

11 Proceso ecotoxicológico Calificación y cuantificación de los efectos patológicos Cualificación y cuantificación de los efectos patológicos sobre los seres vivos y sus ecosistemas (ecotoxicodinamia o toxicodinamia a nivel de ecosistemas): Constituye la ecotoxicidad propiamente dicha, es decir la consecuencia de la acción originada por el polutante o sus derivados tras transformaciones químicas/ físicas que pudiese sufrir en el medio. Fase crítica de estudio para deducir características epidemiológicas y efectuar profilaxis. Impactos evidentes, por ejemplo diezmando poblaciones de especies. Impactos ecológicos sin necesidad de que existan impactos nocivos sobre los organismos (en forma individual) sino sobre la dinámica comunitaria, siendo un ejemplo la eutrofización. 11

12 Ecotoxicología Conceptos de la Toxicología convencional Es más compleja que la toxicología a nivel de organismos porque adiciona procesos que ocurren en los medios, a la vez que se nutre de la toxicología convencional con conceptos como: toxicidad aguda de una sustancia representada por su DL 50 o dosis letal 50, es decir la dosis letal en una muestra sobre el 50% de individuos de esa muestra. alteraciones producidas por dosis subletales y sus consecuencias. alteraciones en la reproducción a nivel de fecundidad. influencia en el ADN celular. 12

13 Especies bioindicadoras o centinelas abundantes muy sensibles al medio de vida fáciles y rápidas de identificar bien estudiadas en su ecología y ciclo biológico con poca movilidad. Ejemplo: líquenes en la Reserva Costanera Sur 13

14 Eutrofización Significa simplemente enriquecimiento con nutrientes, por lo que, en un principio, resulta natural; pero cuando adquiere valores por encima de lo ecológicamente tolerable, diversas especies pueden verse afectadas. Algunos factores responsables son: descarga de nutrientes como nitratos y fósforos, o de compuestos orgánicos limitantes como vitaminas, en aguas cloacales y residuales industriales. transporte de fertilizantes utilizados en agricultura por aguas de escorrentía, Las consecuencias pueden ser la producción de algas verdeazuladas, cianobacterias (toxinas) y otros organismos fotosintéticos. Inicialmente dichas algas oxigenan el agua, pero a medida que mueren su descomposición consumen oxígeno, a la vez que su excesiva presencia en la superficie impide la oxigenación del agua, trayendo como consecuencia la muerte de la fauna que yace debajo. 14

15 Fósforo (P) como principal agente de eutrofización El fósforo es uno de los principales factores limitantes en la producción de algas, como así también de plantas, por lo que su incremento excesivo gatilla notablemente la producción de estos organismos fotosintéticos. Se habla de la carga de fósforo, como la máxima cantidad que puede tolerar o recibir un lago sin que éste entre en un estado de eutrofización letal para el ecosistema. Dependiendo de la profundidad y otros factores: Valores normales: 0,1-1 gr P/m 2 /año Valores de eutrofización muy alta: gr P/m 2 /año 15

16 Fósforo (P) como principal agente de eutrofización El equilibrio se empieza a lograr a través de: emisarios que se alimentan y que dejan el lago, y se llevan parte del fósforo. precipitación de compuestos fosforados, generalmente incluyendo Ca o Fe, y que resultan insolubles, acumulándose así como sedimentos en el fondo. Esta representa una fracción importante. Cuanto mayor sea la profundidad de la termoclina, zona de transición que separa el hipolimnion (zona profunda con menor temperatura) del epilimnion (zona superior de la columna de agua del lago, con mayor temperatura) mayor espesor tendrá este último, permitiendo así mayor cantidad de oxígeno y, por lo tanto, mayor capacidad de oxidación, aumentando el valor de la carga P. 16

17 Bibliografía Capó Marti, Miguel (2007). Principios de Ecotoxicología. Diagnóstico, tratamiento y gestión del medio ambiente. Editorial Tébar. Madrid. Margalef, Ramón (2014). Limnología. Editorial Omega. Madrid. 17