El cambio climático y la pérdida de biodiversidad son dos de los problemas más apremiantes que enfrenta nuestro planeta en la actualidad.

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Estos fenómenos están entre los más relevantes y sus efectos se extienden a todos los rincones del globo, afectando ecosistemas, especies y, en última instancia, a la humanidad misma.

¿Cómo se Produce el Cambio Climático?

El cambio climático es principal el resultado de la actividad humana, en particular la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) a la atmósfera. Los principales GEI incluyen el dióxido de carbono (CO2), el metano (CH4) y el otro nitroso (N2O). Estas emisiones provienen principalmente de:

1. La quema de combustibles fósiles para energía y transporte
2. La deforestación y cambios en el uso del suelo
3. La agricultura intensiva y la ganadería
4. Procesos industriales

Estos gases atrapan el calor en la atmósfera terrestre, lo que lleva a un aumento gradual de la temperatura global. Este fenómeno, conocido como calentamiento global, es el motor principal del cambio climático.

Efectos del Cambio Climático sobre el Medio Ambiente y la Planeta

El cambio climático tiene efectos sobre nuestro planeta:

1. Aumento del nivel del mar: El retraso de los glaciares y la expansión térmica de los océanos está elevando el nivel del mar, amenazando a las comunidades costeras y los ecosistemas marinos.
2. Eventos climáticos extremos: Se observa un aumento en la frecuencia e intensidad de fenómenos como huracanes, tormentas, incendios, olas de calor e inundaciones.
3. Alteración de los patrones climáticos: Los cambios en las temperaturas y las precipitaciones afectan los ciclos naturales de las estaciones, alterando los patrones migratorios y los ciclos de vida de muchas especies.
4. Acidificación de los oceános: La absorción de CO2 por los oceános está cambiando su química, amenazando a los organismos marinos como los corales y los moluscos, que dependen del equilibrio químico para sobrevivir.
5. Deshielo del permafrost: Se produce como un proceso gradual, comenzando en la superficie de hielo y aumentando paulatinamente en profundidad, al ir derritiéndose libera más GEI. y otros gases inertes. Esto puede contribuir al calentamiento global, ya que el metano es un gas caliente 28 veces más efectivo que el dióxido de carbono.

Impacto en la Biodiversidad

La biodiversidad, que comprende la variedad de vida en la Tierra en todos sus niveles, desde genes hasta ecosistemas, está siendo severamente afectada por el cambio climático:

1. Extinción de especies: Muchas especies no pueden adaptarse al ritmo de cambio de las condiciones climáticas, lo que llega a su extinción.
2. Alteración de hábitats: Los cambios en temperatura y precipitación modifican los ecosistemas, forzando a las especies a migrar o adaptarse.
3. Desincronización ecológica: Los cambios en los ciclos nacionales pueden desacoplar relaciones cruciales entre especies, como la polinización o la disponibilidad de alimento.
4. Propagación de especies invasoras: Las nuevas condiciones climáticas pueden favorecer la expansión de especies invasoras, desaplazando a las nativas.
5. Pérdida de servicios ecosistémicos: La alteración de los ecosistemas afecta servicios cruciales como la polinización, la purificación del agua y la regulación del clima.

Como Disminuir el Efecto del Cambio Climático

Para mitigar los efectos del cambio climático y proteger la biodiversidad, es necesario un enfoque multifacético:

1. Reducción de emisiones de GEI: Transición a energías renovables, mejora de la eficiencia energética y promoción de transporte sostenible.
2. Conservación y restauración de ecosistemas: Protección de bosques, humedales y otros ecosistemas clave para la captura de carbono y la biodiversidad.
3. Agricultura sostenible: Implementación de prácticas agrícolas que reducen las emisiones y preservan la biodiversidad.
4. Economía circular: Fomento del reciclaje, la reutilización y la reducción del consumo para minimizar el impacto ambiental.
5. Educación y conciencia: Informar y educar a la población sobre la importancia de la acción climática y la conservación de la biodiversidad.
6. Políticas e incentivos: Implementación de regulaciones e incentivos económicos que fomenten prácticas sostenibles en todos los sectores.
7. Investigación y desarrollo: Inversión en tecnologías limpias y en la comprensión de los ecosistemas y la biodiversidad.
8. Cooperación internacional: Colaboración global para abordar un problema que trasciende fronteras.

El cambio climático y la pérdida de biodiversidad son hechos interconectados que requieren una acción urgente y coordinada. Cada individuo, comunidad, empresa y nación tiene un papel que desempeñar en la protección de nuestro planeta y su rica diversidad biológica. Solo con esfuerzos colectivos y sostenidos podremos esperar mitigar los efectos del cambio climático y preservar la asombrosa variedad de vida que hace de la Tierra un planeta único en el universo conocido.

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Al evaluar el impacto o sostenibilidad ambiental de productos y procesos, es habitual abordar esta problemática únicamente de forma parcial. A veces, solo desde la huella de carbono (relacionada con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 13: acción por el clima). Otras aproximaciones evalúan también la huella hídrica (relacionada con el ODS 6: agua limpia y saneamiento) y un número reducida de ellas incluye otros impactos ambientales como la acidificación, la eutrofización o, de forma agregada, los daños en la salud de las personas (relacionados, entre otros, con el ODS 3: salud y bienestar).

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No obstante, es menos frecuente abordar el consumo de recursos minerales y metálicos, finitos en nuestro planeta y que la humanidad no va a tener a su alcance durante toda la eternidad.

El informe Global Resources Outlook 2024, de Naciones Unidas, advierte que la extracción global de materiales se ha triplicado en los últimos 50 años, y se espera que en 2060 crezca un 60 % respecto a 2020. La tasa de agotamiento de estos recursos está siendo particularmente alta, lo que representa una preocupación significativa para la sostenibilidad a largo plazo de la economía global.

Esta problemática está directamente relacionada con cómo producimos, pero también con qué y cómo consumimos, y durante cuánto tiempo lo utilizamos. Así queda reflejado en la Agenda 2030, en el ODS 1: producción y consumo responsables y, en concreto, en su meta 12: lograr el uso eficiente de los recursos.

Este impacto está provocado por:

• Las materias primas necesarias para la fabricación de los materiales que constituyen los productos que consumimos.
• Cómo se fabrican esos productos.
• Durante cuánto tiempo empleamos ese producto.
• Cómo se gestiona durante su vida útil (mantenimiento) y al final de la misma: reparar, sustituir o reutilizar componentes, recuperar materiales, reciclar u otras formas de valorizar tienen una importante influencia sobre este consumo.

A nivel europeo, de acuerdo con la herramienta Consumption Footprint Tool de la Plataforma Europea de Análisis de Ciclo de Vida, en el año 2021 el sector del transporte supuso el 34,4 % del consumo del recurso mineral/metálico. Se convierte así en el segundo sector contribuyente, por detrás de los aparatos eléctricos y electrónicos, que tienen una contribución del 44,4 %.

El impacto del sector transporte

De acuerdo con estos datos y ante la penetración de distintas tecnologías y fuentes energéticas en el sector del transporte, merece la pena preguntarse cómo pueden condicionar este impacto en los próximos años. Para ello hemos llevado a cabo una revisión bibliográfica (no publicada previamente) de artículos científicos sobre el consumo de recursos de vehículos de combustión y eléctricos publicados en los últimos 6 años. De dicho análisis se han obtenido algunas evidencias:

• Los vehículos eléctricos de batería podrían incrementar el consumo del recurso un 16-50 % respecto a los vehículos de combustión interna. Estas variaciones están condicionadas por la forma en la que se genere la electricidad; algunas formas pueden provocar un alto impacto en el consumo de este recurso (caso de la energía solar fotovoltaica).
• Los vehículos híbridos presentarían un impacto un 10-20 % inferior a los de batería y los híbridos enchufables, un 10 % superior. Los vehículos de célula de combustible con hidrógeno podrían presentar mayores impactos que los de batería debido a los materiales empleados en la fabricación de las propias pilas de combustible.
• En los vehículos eléctricos de batería la contribución del ciclo de vida del vehículo (fabricación, mantenimiento y gestión al final de vida útil) podría suponer el 97 % del impacto total, siendo el ciclo de vida de la fuente energética (producción y consumo de esta) responsable del 3 %. Estas contribuciones están condicionadas por cómo se genera la electricidad que alimenta a estos vehículos. En los vehículos de combustión interna, la contribución del ciclo de vida del vehículo está en torno al 85 %.
• Entre los elementos que presentan una mayor contribución, la batería puede llegar a suponer el 70 % del impacto en los vehículos eléctricos de batería y el 45-50 % en los híbridos enchufables.

Materias primas críticas para fabricar baterías

La fabricación de las baterías se presenta entonces como un reto a resolver no sólo desde el punto de vista ambiental, sino también desde el económico y social. El previsible incremento de consumo de materiales debido a su producción es una de las razones por las cuales la Unión Europea (UE) ha promovido la Ley Europea de Materias Primas Fundamentales.

Se identifican 34 materias primas críticas, escasas a nivel mundial y esenciales para la economía europea; 17 de ellas, estratégicas. El litio, el cobalto y el níquel que se utilizan para la fabricación de las baterías están dentro de este marco, junto con otros metales básicos como el aluminio y el cobre, y otros de usos más específicos como el galio (en paneles solares), el boro (en tecnologías eólicas) y el titanio y el wolframio (en el sector espacial y de defensa).

Esta ley pretende reforzar las capacidades de la UE a lo largo de todas las fases de la cadena de valor, aumentar la resiliencia reduciendo la dependencia y promover la sostenibilidad y circularidad de la cadena de suministro. Así, establece los siguientes pilares:

• Fijar prioridades. El 10 % de las necesidades de la UE deben cubrirse con la extracción de recursos propios, el 40 % con la transformación y el 15 % con el reciclado.
• Desarrollar las capacidades europeas. Reforzar su cadena de valor de materias primas, de la minería al refinado, pasando por la transformación y el reciclado.
• Mejorar la resiliencia. Creación de reservas estratégicas y fomento de la inversión y el comercio sostenibles.
• Invertir en investigación, innovación y capacidades. Apuesta por tecnologías de vanguardia en este ámbito.
• Promover una economía de materias primas fundamentales más sostenible y circular. Promoción del reciclado, fomentando avances en la reducción de los efectos adversos sobre los derechos laborales y la protección de la salud de las personas y del medio ambiente.

Ante la penetración esperable de los vehículos eléctricos, si bien pueden desempeñar un papel importante en la mitigación del cambio climático (si la electricidad que consumen se genera con fuentes renovables), su consumo de recursos naturales se presenta como un reto a resolver no sólo desde el punto de vista ambiental, sino también social y económico.

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Fuente/TheConversation
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Un nuevo estudio muestra que las soluciones basadas en la naturaleza son más efectivas que las tecnologías convencionales para eliminar estos medicamentos y los genes de resistencia antimicrobiana de las aguas residuales.

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La contaminación por antibióticos en aguas residuales urbanas e industriales es un problema creciente, especialmente en el sur de Europa, donde el elevado consumo de estos fármacos y la escasez de agua agravan la situación.

Un estudio del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA) y del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) revela que las soluciones basadas en la naturaleza, como los humedales construidos, se perfilan como tecnologías eficaces en la mejora de la calidad del agua y la reducción de contaminantes emergentes.

En este trabajo, publicado en la revista Water Research, se ha evaluado a escala real, en el río Besós y en Can Cabanyes (Barcelona), la eficacia del uso de dichas soluciones, como técnicas de tratamiento terciario de aguas residuales para eliminar estos medicamentos y genes de resistencia a los antimicrobianos, en comparación con los tratamientos convencionales.

El estudio ha revelado que los humedales construidos de flujo superficial eliminan de promedio un 88 % de los antibióticos presentes, mientras los de flujo subsuperficial horizontal un 69 %, lo que supera significativamente a las tecnologías convencionales que combinan filtración con arenas, la desinfección por luz ultravioleta (UV) y cloración, que eliminan entre un 36 y un 39 %.

Avance en la protección del medio ambiente

Con respecto a los genes de resistencia a los antibióticos, los sistemas de depuración convencionales ya ofrecían una reducción del 99 %. Sin embargo, los humedales han demostrado la capacidad de eliminar hasta el 99,9 % en ambos ciclos estacionales evaluados (verano e invierno).

“Los humedales construidos son sistemas de depuración que degradan los materiales que se encuentran en las aguas residuales a través de procesos físicos, químicos y biológicos que se dan en la naturaleza. Así, las plantas de los humedales liberan oxígeno y otras sustancias químicas a través de la raíz, generando una rizosfera que favorece la presencia de microorganismos específicos que aceleran la biodegradación de los contaminantes”, señala el equipo investigador.

Asimismo, el estudio ha puesto de manifiesto que estas soluciones naturales también disminuyen el riesgo de impacto toxicológico en los ecosistemas hasta un promedio del 70 %, frente al escaso 6 % alcanzado por las tecnologías convencionales. “Estos hallazgos revelan un avance prometedor en la protección del medio ambiente y la salud pública”, señala Víctor Matamoros, investigador del IDAEA y autor principal del estudio.

“Los resultados subrayan la importancia de implementar tecnologías de tratamiento más sostenibles en el sector de aguas residuales, ya que contribuyen a minimizar el vertido de antibióticos y genes de resistencia antibiótica en las masas de agua superficiales, protegiendo a los ecosistemas acuáticos y combatiendo la creciente amenaza de la resistencia a los antimicrobianos”, añade.

La importancia de los humedales

“De los 22 antibióticos analizados, 13 fueron detectados en todas las muestras de agua, con concentraciones que oscilaban entre 2 y 1.200 ng/L. La azitromicina, utilizada para tratar infecciones de las vías respiratorias superiores o de los órganos reproductivos, y el sulfametoxazol, empleado en combinación con el trimetoprim, para tratar infecciones del tracto urinario, fueron los más abundantes. Estos datos coinciden con el uso extensivo de estos antibióticos y su baja eliminación en las estaciones depuradoras de aguas residuales”, apunta Edward Jair Pastor, investigador en formación del IDAEA.

El estudio también evidencia que el uso de estos humedales cambia positivamente el perfil del agua, aumentando su calidad, ya que genera una microbiota más alineada con los ecosistemas naturales y, por consiguiente, reduciendo el impacto en ríos y rieras. Sin embargo, las tecnologías convencionales no muestran diferencias sustanciales en la composición de las comunidades microbiológicas afectadas por las aguas residuales.

Los humedales se presentan como una alternativa viable para su aplicación generalizada y alineada con los objetivos globales de calidad del agua y conservación de los recursos naturales

Víctor Matamoros (IDAEA)

Los humedales, por lo tanto, no son solo eficaces, sino esenciales para las futuras estrategias de gestión de las aguas residuales. Así, este estudio allana el camino para potenciar el uso de soluciones basadas en la naturaleza como puente entre las estaciones depuradoras de aguas residuales existentes y el medio receptor, lo que favorece el buen estado químico y ecológico de las masas de agua superficial.

“Los humedales se presentan como una alternativa viable para su aplicación generalizada y alineada con los objetivos globales de calidad del agua y conservación de los recursos naturales”, concluye Matamoros.

Referencia:

Edward J. Pastor-Lopez et al. ‘Nature-based solutions for antibiotics and antimicrobial resistance removal in tertiary wastewater treatment: Microbiological composition and risk assessment’. Water Research (2024).

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Fuente/Agencia Sinc (SINC)
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