La subida del nivel del mar aumentará el flujo de metales a los océanos

La ría de Huelva se considera uno de los sistemas acuáticos más contaminados del mundo debido a las altas concentraciones de metales (y también metaloides) presentes en sus aguas y sedimentos. Este sistema está formado por la confluencia de los ríos Tinto y Odiel, contaminados por la actividad minera desarrollada en la provincia de Huelva desde tiempos históricos.

Ambos ríos transportan grandes cantidades de contaminantes como hierro, aluminio, cobre, zinc, arsénico o cadmio desde las cuencas mineras hasta el litoral. No obstante, parte de estos elementos quedan retenidos en los sedimentos del estuario debido a los procesos de neutralización durante la mezcla de las aguas ácidas de minas transportadas por los ríos con el agua de mar.

Debido a este aporte crónico de contaminantes, los sedimentos de la ría de Huelva presentan elevadísimas concentraciones de metales y metaloides (hasta 130 g/kg de hierro, 1,5 g/kg de cobre y 3 g/kg de arsénico), que exceden ampliamente los valores para sedimentos naturales considerados no peligrosos según la caracterización del material de dragado del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (0,14 y 0,1 g/kg de cobre y arsénico, respectivamente).

Como consecuencia, la ría de Huelva contribuye significativamente al aporte global de estos contaminantes a los océanos. Una contribución que, de acuerdo con nuestro último estudio, aumentará debido al cambio climático.

El nivel del mar sube 3,9 milímetros al año

Según Naciones Unidas, hablamos de cambio climático para referirnos a los cambios a largo plazo de las temperaturas y los patrones climáticos en la superficie terrestre.

Con la temperatura aproximándose a los 50 °C en el sur de Europa, el mes de julio de 2023 ha marcado récords de calor, lo que evidencia la anomalía al alza de la temperatura del planeta.

Pero además de la temperatura, entre los indicadores climáticos claves publicados por la Organización Meteorológica Global en su último informe sobre clima global se encuentra la subida del nivel del mar. Según el Observatorio de la Tierra de la NASA, desde 1992 se produce cada año un aumento de 3,9 mm del nivel medio global de los océanos.

Esto es debido, por un lado, al calentamiento del agua de los océanos, que se expande y por ende aumenta su volumen. Y por otro lado, al aumento de la masa de agua como consecuencia de la fusión de los hielos de Groenlandia y la Antártida.

Inundación de áreas litorales contaminadas

En España, un estudio recientemente publicado por el Instituto Español de Oceanografía (IEO-CSIC), en colaboración con el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA), estima que la subida del nivel del mar se ha acelerado en los últimos 20 años, con un aumento de 2,8 milímetros por año.

En este contexto, con alrededor de 10 000 kilómetros de costa, la península ibérica es una de las zonas con mayor vulnerabilidad de Europa debido al cambio global.

Además de los efectos directos de esta subida del nivel del mar (retroceso de la línea de costa, daños en las infraestructuras y aumento de la erosión costera), existen otras repercusiones relacionadas con la inundación de zonas litorales, como son los cambios geoquímicos de los sedimentos inundados.

Los sedimentos costeros suelen ser un sumidero de metales, pero cambios asociados a su inundación podrían causar su liberación, especialmente en estuarios históricamente contaminados debido a actividades antrópicas.

Liberación de metales al océano

En nuestro trabajo, realizado en colaboración con el Grupo de Geoquímica Ambiental de la Universidad de Bayreuth (Alemania), investigamos la liberación de metales de los sedimentos de la ría de Huelva bajo diferentes condiciones de inundación.

Simulando escenarios futuros de subida del nivel del mar, la principal conclusión a la que llegamos es que se producirá una liberación de arsénico, plomo, zinc, níquel, cobre y cadmio, además de hierro.

La movilización de estos elementos potencialmente tóxicos no depende solo de su concentración en el sedimento, sino que se observaron otros factores que controlan la movilidad de los metales como el pH del sedimento en condiciones de baja salinidad, los procesos de desorción competitiva en condiciones de alta salinidad, la temporalidad de la inundación, los movimientos de olas y mareas e incluso posibles aportes de carbono que fomentarían la liberación de los metales a la columna de agua.

Además, nuestros análisis muestran que la carga contaminante almacenada en el estuario de la ría de Huelva es tan alta que la movilización podría prolongarse por un periodo superior a 1 000 años para arsénico, plomo y aluminio.

¿Efectos positivos o negativos en el medio ambiente?

La mayor concentración de metales en el agua supone un mayor riesgo toxicológico para los organismos acuáticos. Cuando se encuentran disueltos en el agua presentan mayor biodisponibilidad, mientras que, si están retenidos en el sedimento, su biodisponibilidad y por tanto su toxicidad se ven significativamente reducidas.

Otros trabajos, por el contrario, sugieren que un ligero aumento de las concentraciones de metales en los océanos podrían ser beneficiosas en determinadas condiciones, dado que muchos de estos contaminantes son micronutrientes esenciales a concentraciones bajas, favoreciendo el desarrollo celular y metabólico de los seres vivos.

En este sentido, se ha demostrado que un tercio de los océanos está “anémico”, especialmente alrededor de la Antártida, a causa de una falta de nutrientes como el hierro, cobre, cobalto, níquel y manganeso.

Por tanto, el efecto de la posible liberación de metales retenidos en los sedimentos de estuarios y zonas costeras dependerá de la concentración final en el medio acuático. Por ejemplo, el arsénico es un micronutriente requerido en cantidades traza por plantas y animales, necesario para que los organismos completen su ciclo vital. Pero superado un umbral, se vuelve tóxico y es una de las sustancias cancerígena que causa más problemas a nivel mundial.

Existen otros muchos estuarios contaminados, como el del Támesis en Reino Unido, el Matanza-Riachuelo en Argentina, la bahía de Minamata en Japón o la de Guanabara en Río de Janeiro (Brasil). Todos ellos, como la ría de Huelva, podrían dar lugar a una importante liberación de metales en condiciones de inundación por la previsible subida del nivel del mar.

Artículo de María Dolores Basallote, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC); Carlos Ruiz Cánovas, Universidad de Huelva; Jose Miguel Nieto, Universidad de Huelva y Manuel Olías, Universidad de Huelva.