Por Chris McGann
Actualizado el 24 de marzo de 2022
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Cuando la mayoría de la gente piensa en el pH, se imaginan analizando el agua de la piscina o usando productos de limpieza. En realidad, los cambios de pH en los ecosistemas naturales tienen consecuencias de gran alcance para todas las formas de vida, desde árboles imponentes hasta microbios microscópicos. La ciencia detrás de estos cambios es fundamental para la protección del medio ambiente y la gestión de recursos.
La escala de pH va de 0 a 14, siendo el 7 el neutro. Los valores por debajo de 7 denotan acidez y por encima de 7 denotan alcalinidad. La acidez o alcalinidad extremas pueden ser letales, pero la mayor preocupación para los ecosistemas es el bajo pH del agua de lluvia y la escorrentía, que puede dañar las plantas, los peces y los organismos que los sustentan.
La lluvia ácida es particularmente destructiva para los árboles y otra vegetación. Cuando la precipitación ácida entra en contacto con el suelo, libera iones de aluminio que lixivian nutrientes vitales como el calcio y el magnesio. Esta pérdida de nutrientes dificulta la función de las raíces, limitando la capacidad de la planta para absorber agua y minerales esenciales. En consecuencia, los árboles se atrofian, se vuelven más susceptibles a plagas y enfermedades y, en última instancia, se vuelven más débiles para resistir los factores estresantes ambientales. En los sistemas acuáticos, el agua acidificada degrada la vida vegetal sumergida, erosionando la base de las redes alimentarias que sustentan a los peces y otros organismos.
Los peces son muy sensibles a los cambios de pH porque la acidez altera el delicado equilibrio de iones en la sangre y los tejidos, especialmente el sodio y el oxígeno. Las condiciones ácidas perjudican la función branquial, reduciendo la capacidad del pez para regular el intercambio iónico. La tolerancia varía según la especie:la trucha de arroyo puede sobrevivir a un pH tan bajo como 5,0, mientras que la lubina comienza a sufrir a un pH de 6,0. Incluso cuando los peces sobreviven, la acidez crónica puede impedir el crecimiento, disminuir el éxito reproductivo y reducir la competitividad por los alimentos. Además, los huevos de pescado son frágiles; La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. informa que los huevos no eclosionan cuando el pH del agua circundante cae a 5,0 o menos.
Los microbios forman la base de los ecosistemas acuáticos. El agua ácida puede diezmar poblaciones de organismos clave como las efímeras, cuyas larvas dependen de los niveles de sodio para sobrevivir. Cuando las poblaciones de efímeras disminuyen, los depredadores, incluidos los peces, se enfrentan a una escasez de alimentos, lo que podría provocar una disminución en cascada en toda la red alimentaria. Esta alteración puede cambiar la composición de la comunidad y reducir la biodiversidad.
La lluvia ácida se origina a partir de procesos naturales como la descomposición de la vegetación y las erupciones volcánicas, pero las actividades humanas (especialmente la combustión de combustibles fósiles) son la fuente predominante. Las emisiones de dióxido de azufre (SO₂) y óxidos de nitrógeno (NOₓ) reaccionan con la humedad atmosférica para formar ácidos débiles. Luego, la precipitación libera estos ácidos a la tierra y al agua, lo que reduce el pH y daña los ecosistemas. En Estados Unidos, las plantas de energía y los vehículos son los principales contribuyentes a la acidez atmosférica.
Si bien la lluvia ácida afecta áreas extensas, el drenaje ácido de mina (AMD) plantea una amenaza localizada pero grave. El agua que fluye a través de minas de carbón activas o abandonadas puede reaccionar con minerales de sulfuro y producir ácido sulfúrico. El AMD acidifica rápidamente los arroyos y lagos cercanos, a menudo hasta alcanzar valores de pH que son inhabitables para los peces y las plantas acuáticas. Los esfuerzos de mitigación, como agregar piedra caliza u otras sustancias alcalinas, pueden elevar el pH y reducir la acidez, pero estos tratamientos son costosos y no eliminan la contaminación por metales que también daña la vida acuática.
