Los contaminantes atmosféricos no conocen fronteras, y su capacidad para desplazarse cientos de kilómetros está transformando profundamente los ecosistemas forestales.
El ozono troposférico y los compuestos reactivos de nitrógeno, dos de los agentes más estudiados por organismos como el CIEMAT, se han convertido en factores clave para comprender la degradación silenciosa de los bosques en Europa y otras regiones del mundo.
Aunque estos contaminantes se generan principalmente en áreas urbanas e industriales, los vientos dominantes y determinadas condiciones meteorológicas los transportan hacia zonas remotas, donde alteran la fisiología de los árboles y modifican el equilibrio ecológico.
El silencio oculto de la contaminación atmosférica
La contaminación atmosférica es una de las grandes preocupaciones en las ciudades por su afectación a la salud humana: aumenta el riesgo de cáncer de pulmón, de enfermedades cardiovasculares e incluso de enfermedades óseas. Pero su efecto va más allá: sus partículas son capaces de viajar hasta cientos de kilómetros e interferir en el crecimiento y la salud de los bosques fuera de las urbes.
Precisamente, esto es lo que estudia Héctor García Gómez (Madrid, 1981) desde el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) en Madrid.
Aunque estos contaminantes se generan principalmente en áreas urbanas e industriales, los vientos dominantes y determinadas condiciones meteorológicas los transportan hacia zonas remotas, donde alteran la fisiología de los árboles y modifican el equilibrio ecológico.
Él y su equipo analizan cómo contaminantes atmosféricos como el ozono y el nitrógeno se desplazan a largas distancias desde los lugares donde se emiten, incluso hasta otros países, y afectan a la vegetación.
Por ejemplo, en una publicación de 2024 en la revista Science of The Total Environment, el equipo reveló que las hojas de bosques de encina mediterráneos en España absorben cantidades altas de compuestos de nitrógeno procedentes de la contaminación atmosférica, especialmente las hojas jóvenes, y afecta a su crecimiento.
Además, García lleva desde 2008 involucrado como técnico científico en la Convención del Aire de las Naciones Unidas, cuyo objetivo son los acuerdos internacionales para la reducción de emisiones.
Tu trabajo se centra en cómo afecta la contaminación atmosférica a los ecosistemas. ¿Cuáles son los contaminantes más dañinos en este sentido?
En nuestro equipo estudiamos los efectos de dos de los principales, el ozono y el nitrógeno. Cuando hablamos de ozono no nos referimos al de la capa de ozono, el estratosférico, sino al troposférico, el que está más cerca de nosotros.
Es un gas que, en concentraciones muy altas, es altamente oxidante. Tiene efectos tóxicos para la salud humana, como producir inflamación de las vías respiratorias, pero también afecta a la vegetación. Sobre todo, provoca que las plantas hagan menos la fotosíntesis y afecta a su crecimiento.
También hay efectos menos visibles; por ejemplo, altera la distribución de nutrientes. Al final, como la planta debe luchar contra un estrés oxidativo muy alto, deriva esfuerzos a combatir esa oxidación en lugar de crecer. Y cuanto más crónica sea la exposición, mayores serán las consecuencias.
Esto, por supuesto, también repercute en los cultivos. Hemos comprobado que el ozono puede provocar pérdidas en la producción de cereales y afectar a la calidad de los cultivos hortícolas.
¿Cómo afecta esto al resto del ecosistema?
Existen plantas más sensibles que otras al ozono, así que al final esta contaminación interfiere en la competición entre ellas y puede alterar la composición a largo plazo del ecosistema.
Esto no es solo porque la planta esté dañada, sino porque afecta a su reproducción: hemos visto efectos sobre la producción de semillas, la polinización, incluso se ha comprobado que puede ‘despistar’ a los polinizadores y les cuesta más llegar a la flor.
¿Y la vegetación en España está normalmente expuesta a estos altos niveles de ozono?
El Mediterráneo presenta una alta concentración de ozono. Este gas se genera a partir de reacciones entre óxidos de nitrógeno y otros compuestos presentes en la atmósfera (tanto de forma natural como por emisiones de actividades humanas) por medio de la luz solar. Como en estas regiones la radiación es intensa, su formación es mayor que en otras zonas.
Por ello, cabría pensar que las plantas mediterráneas están adaptadas a niveles elevados de ozono y son más resistentes. El problema es que la contaminación derivada de la actividad humana ha superado ese umbral. Mientras estemos en la Tierra, siempre habrá contaminación. Eso es inevitable.
Esto no ocurre solo con el ozono, también con el nitrógeno. Este gas está presente de forma natural en la atmósfera y, de hecho, es el más abundante. Sin embargo, la mayor parte no es biodisponible, es decir, los seres vivos no pueden utilizarlo directamente.
El que sí pueden aprovechar se genera de manera natural, por ejemplo, procedente principalmente de la fijación biológica que realizan ciertos microrganismos del suelo. Las plantas incorporan parte de este nitrógeno biodisponible para sus funciones.
¿Y de dónde viene este exceso de nitrógeno en la atmósfera?
Sobre todo de la actividad agraria, por emisiones de amoniaco de la ganadería y la aplicación de fertilizantes. Desde la Revolución industrial, la producción agraria ha aumentado exponencialmente, y con ella la emisión de compuestos. También de la actividad industrial, del transporte y la generación de energía.
¿Qué efectos tiene sobre las plantas este exceso de nitrógeno?
Sobre todo, provoca desequilibrios nutricionales, lo que favorece el crecimiento de especies invasoras y oportunistas frente a las autóctonas. Es el caso de las gramíneas, que crecen mucho más rápido que las leguminosas.
Lo preocupante es que, al sumarse otros factores como las sequías y el cambio climático, aumenta el riesgo de incendios. En definitiva, es una combinación de factores de estrés que altera los ecosistemas. A veces resulta difícil estudiar los efectos específicos de los contaminantes porque es complicado aislarlos del resto de variables, como el cambio climático.
Estos efectos sobre las plantas, ¿afectan a las que se encuentran cerca de donde se emiten, por ejemplo, la vegetación urbana, o pueden llegar más lejos?
Depende del compuesto. Los óxidos pueden desplazarse decenas o incluso cientos de kilómetros, especialmente si se transforman en partículas en dispersión. Por ejemplo, una emisión en Madrid puede llegar a la Sierra Norte, aunque más diluida.
En cuanto al ozono, se trata de un contaminante secundario: no se emite directamente, sino que se forma en la atmósfera a partir de otros compuestos, entre ellos el óxido de nitrógeno procedente de las ciudades. Mientras permanece en el aire y avanza hacia zonas rurales, se convierte en ozono y termina afectando a la vegetación y los bosques, aunque no se haya originado allí.
Lo preocupante es que, al sumarse otros factores como las sequías y el cambio climático, aumenta el riesgo de incendios. En definitiva, es una combinación de factores de estrés que altera los ecosistemas
Otro ejemplo muy claro es en Barcelona, en la Sierra de Collserola, muy pegada al mar. Como tienen mucha recirculación del aire en verano, se genera aún más ozono de los contaminantes de la ciudad y tiene efectos sobre su vegetación.
La legislación europea establece límites nacionales de emisión para varios contaminantes. ¿En qué se basan estos umbrales?
Hace más de 45 años se puso en marcha la Convención del Aire, que regula estos límites. La preocupación inicial fue la evidencia de lluvia ácida que causaba daños a lagos y bosques en Escandinavia, y cuyas fuentes incluían gran parte de Europa Central y Occidental.
Desde el inicio, la convención ha seguido la ciencia y los datos para aplicar soluciones. En ella se establecen límites de emisión según el contaminante y el país, y son de obligado cumplimiento. Además, se revisan periódicamente a la baja, con el objetivo de reducirlos al máximo.
¿Son suficientes para paliar estos efectos en los ecosistemas?
En general, estos límites se cumplen. Están bajando los niveles de contaminación de óxidos de nitrógeno, de partículas, de azufre… Aunque sigue habiendo contaminación atmosférica, ya no es un problema tan generalizado como antes.
Donde no se está incidiendo tanto es en el amoniaco, que proviene sobre todo del sector agrario. Sigue en emisiones muy similares a cuando se comenzaron a establecer límites. A día de hoy, es uno de los grandes retos en la contaminación.
Y se pueden hacer cosas para evitarla. De hecho, publicamos recientemente un estudio en la revista Environmental Pollution en el que mostramos que con una gestión mejorada de los fertilizantes se podrían reducir las emisiones de amoniaco en un 36 % y reducir el riesgo para los ecosistemas en un 43 %.
Por supuesto, también existen las acciones individuales que se pueden llevar a cabo en este sentido como consumidores. Por ejemplo, si redujésemos el consumo de carne a la mitad, ya estaríamos haciendo mucho para disminuir la contaminación atmosférica.
Con las miras puestas en el ozono y el nitrógeno
El CIEMAT advierte que, sin políticas más estrictas de reducción de emisiones y sin sistemas de monitoreo continuado, los impactos del ozono y del nitrógeno seguirán ampliándose.
Los bosques, esenciales para mitigar el cambio climático y preservar la vida silvestre, podrían ver comprometida su resiliencia a largo plazo si no se actúa con urgencia frente a esta amenaza invisible pero persistente.
