Contaminación ambiental sobre las plantas
Las plantas muestran una especial sensibilidad a la mayor parte de los contaminantes del aire, y sufren daños significativos a concentraciones mucho más bajas que las necesarias para causar efectos perjudiciales perjud iciales sobre la salud humana y animal. Es muy difícil establecer valores límites de la contaminación atmosfrica a partir de los cuales los efectos negativos se empie!an a manifestar, ya que estos dependen de la constitución de la planta y de la especie de que se trate, es decir, hay una especificidad de respuestas. "or otra otra part parte, e, los los efect efectos os produc producid idos os por la cont contam amin inac ació iónn atmo atmosf sfri rica ca se pu puede edenn manife manifestar star por la altera alteración ción de diverso diversoss mecani mecanismos smos vitale vitaless de las planta plantas. s. #sí, #sí, las funciones metabólicas y los tejidos vegetales se pueden ver afectados. Los daños causados se manifiestan en forma de necrosis foliar en áreas locali!adas que presentan un color marrón$roji!o$blanco, de clorosis, adquiriendo el tejido una coloración verde pálida o amarilla, o por la aparición de manchas puntuales necróticas. En general, los contaminantes gaseosos penetran en la planta por el estoma, junto con el aire necesario necesario durante el proceso normal de respiración respiración de la planta. %na ve! en la hoja de la planta, los contaminantes destruyen la clorofila e interrumpen la fotosíntesis. Los daños pueden variar desde una reducción en la velocidad de crecimiento hasta su muerte por completo. &i el aire está contaminado, estas impure!as tapan los estomas por donde las plantas reali!an el intercambio gaseoso para su nutrición y de la misma forma cubren el limbo de las hojas impidiendo la fotosíntesis. Entre los distintos contaminantes que se presentan generalmente en el aire ambiente, el &'( es el que tiene mayor importancia debido a la gran to)icidad que tiene para la vegetación. Es el derivado del a!ufre que más frecuentemente contamina el aire. &e produce por la combustión de carbono y petróleo que lo contienen. La mayor parte proviene de las plantas generadoras generador as de electricidad *carboelctricas y termoelctricas+ y de otros procesos industriales que contribuyen a la presencia de sulfatos en la atmósfera, como la calcinación de los minerales de sulfuro, la refinación del petróleo, la producción de )ido &ulf-rico y la de coque a partir del carbón. Los ó)idos de a!ufre se eliminan del aire mediante su conversión en ácido sulf-rico y sulfatos y de esta forma se depositan en forma de partículas sobre la tierra o en el mar, ya sea con la precipitación pluvial o sedimentándose, contaminando tambin el agua y el suelo. Este gas es uno de los más tó)icos para las especies vegetales y sus efectos se producen bien por la e)posición e) posición a altas concentraciones conce ntraciones durante periodos cortos o por la e)posición a conce con cent ntra raci cion ones es rela relati tivam vament entee baja bajass durant durantee larg largos os peri periodo odos. s. En el prime primerr caso, caso, e)posiciones e)posiciones medias diarias de /0 microgramos microgramos de &'( por metro c-bico de aire durante el periodo de crecimiento pueden causar daños agudos en las coníferas más sensibles en form formaa de necr necros osis is apic apical ales es de colo colorr rojo rojo o anar anaran anja jado do.. La e)po e)posi sici ción ón a meno menore ress concentraciones durante tiempos más largos ocasiona lesiones crónicas1 concentraciones
medias anuales de 20 microgramos por metro c-bico de aire pueden afectar a especies forestales sensibles produciendo un amarillamiento gradual de la hoja desde la !ona apical a la base, causada por dificultades en la síntesis de la clorofila. Las hojas de las plantas con síntomas crónicos llegan a acumular grandes cantidades de sulfato. Estas se manifiestan por un gradual amarillamiento de la hoja que se va e)tendiendo desde la !ona apical a la base de la misma, causada por dificultades en el mecanismo sinteti!ador de la clorofila. Los ó)idos de a!ufre pueden inhibir el crecimiento de las plantas y ser letales para algunas de ellas cuando están e)puestas a concentraciones moderadas durante largos periodos. La nutrición es un factor clave en la resistencia de las plantas al &'(. El estado nutricional de la planta está relacionado con su capacidad de deto)ificación frente a este contaminante. La fertili!ación, por tanto, puede ser una medida paliativa frente al &'(. 3uriosamente, esta fertili!ación debe ser en la forma de nitrato *4'/$+, ya que en la forma de 4567. Las plantas con deficiencias nutricionales son más sensibles a este contaminante. El fl-or y sus derivados son contaminantes del aire que se caracteri!an por ser tó)icos en general para las plantas a muy pequeñas concentraciones. La sensibilidad de las plantas a la acción del fl-or varía, como en el caso del &'(, seg-n las especies y las condiciones del medio, siendo especialmente sensibles a este contaminante las viñas y las plantaciones frutales, especialmente las de frutos con hueso *como el melocotón o dura!no+. En el medio forestal, las resinosas son las especies más sensibles al fl-or, ya que al tener hojas perennes y tener el fl-or un efecto acumulativo sobre los tejidos, se va almacenando hasta sobrepasar los umbrales de to)icidad, lo que da lugar a la aparición de necrosis que pueden llegar a producir la muerte de grandes masas forestales. Los fluoruros son especialmente graves por sus efectos acumulativos en las plantas, en las que causan hundimiento del tejido foliar. El 58 entra en las hojas a travs de los estomas para despus disolverse en el agua intercelular y finalmente, por permeación, pasa al interior de la clula. El flujo natural del agua dentro de la hoja es hacia los lugares de mayor evaporación, como son los márgenes y ápices de la misma. El 8$ transportado por el agua se concentra en estas áreas de má)ima evaporación, y es allí donde aparecen los primero síntomas visibles. &e ha observado la aparición de lesiones visibles sobre las hojas despus de una e)posición durante un día a concentraciones de fl-or en el aire de / a 0 microgramos por metro c-bico. "ara concentraciones entre 0.2 y / microgramos9metro c-bico los efectos se manifiestan cuando transcurren periodos de e)posición superiores a un mes. En la mayoría de las monocotiledóneas *incluyendo las liliacas+, el primer síntoma es una clorosis *amarillamiento+ que comien!a en la parte apical y en los márgenes de las hojas *por ejemplo, en la caña+. Entre los ó)idos de nitrógeno solo el 4'( es tó)ico para las plantas, a pequeñas concentraciones y largo tiempo de e)posición. Los daños se manifiestan por la aparición de
necrosis y clorosis de color negro o marrón roji!o en las hojas, inhibición de la fotosíntesis, inhibe el crecimiento de la misma. Los sinergismos de 4'( y &'( provocan a bajas concentraciones alteraciones en la vegetación. La formación de 4'( en la atmósfera resulta de la o)idación del 4' generado en los cilindros de los motores de combustión interna por combinación directa de nitrógeno y o)ígeno. El 4'( suele entrar en la planta a travs de las hojas. La introducción de 4') es dirigida por el gradiente de concentraciones entre la atmósfera y la !ona mesofila y principalmente esta directamente determinado por la conductancia estomatal, por lo que depende de los factores que influencian la apertura de los estomas y por la resistencia mesófila. #l estudiar el 4'( y el &'( conjuntamente se ha encontrado que hay efectos sinrgicos. El &'( inhibe la nitri$reductasa, ocasionando una inhabilitación de la planta para desinto)icarse del nitrito. El etileno causa daños a las plantas a niveles ambientales conocidos. Las concentraciones de etileno de 0.00 a 0.002 ppm han causado daños a plantas sensibles. Los efectos del etileno incluyen la caída de las flores y alteraciones en la abertura apropiada de la hoja. &e han establecido daños a las orquídeas y el algodón. &e ha reportado como pauta umbral del daño de 0.002 ppm para una e)posición de : horas. &e libera en gran cantidad por los tubos de escape de los automóviles, provocando una serie de efectos en las plantas como1 las hojas desarrollan anormalmente y envejecen prematuramente, producción baja de frutos e inflorescencias. La contaminación atmosfrica fotoquímica produce daños en la vegetación a concentraciones que ya se están alcan!ando en algunas ciudades. El o!ono y el "#4 son los principales causantes de estos daños. Las lesiones producidas por el o!ono se manifiestan como manchas blancas o punteados, atrofia y defoliación prematura, claros sobre el ha! de las hojas, prácticamente se presentan efectos sobre la fotosíntesis ya que hay una disminución en el tamaño de los cloroplastos y la desintegración o desorgani!ación de los tilacoides. El o!ono en concentraciones muy elevadas destruye las clorofilas y por tanto hay una disminución de las tasas fotosintticas. 3omo consecuencia de la entrada de o!ono a travs de los estomas de las hojas, la principal !ona de la planta donde se producen los efectos fitotó)icos de la e)posición a o!ono son las hojas. Estos efectos sólo se producen cuando una cantidad suficiente de o!ono alcan!a !onas sensibles de la hoja.El 4'( liberado se combina con ' ( a la lu! del sol para forma ' /. Los daños producidos por los "#4 se presentan como graves lesiones foliares caracteri!adas por una tintura plateada o vidriosa en el envs de la hoja, así como por un ataque general en las hojas jóvenes. Los daños producidos por los nitratos de pero)iacilo *"#4+, se han observado en torno a las áreas metropolitanas, donde los automóviles liberan a la atmósfera grandes cantidades de hidrocarburos.
Los "#4 afectan a muchas especies de plantas que viven en torno a estas áreas, debido a que las corrientes de aire ligero lo difunden o dispersan. Los vapores de gasolina parcialmente quemada en combinación con el '/ o el 4'(, dan como producto "#4. %no de los casos más conocidos de contaminación es el producido por la llamada lluvia ácida, provocada por la presencia en el aire de ó)idos de a!ufre y de nitrógeno que, al reaccionar con el vapor de agua, originan ácido sulf-rico y ácido nítrico, respectivamente. "or efecto de estos dos ácidos, la lluvia, que suele tener un p5 de 2,:, adquiere una mayor acide! *en !onas industriali!adas se han registrado valores de p5 de (,6+.Los efectos de la contaminación atmosfrica en las plantas revisten una especial importancia. "or una parte, se produce una lesión directa de los tejidos vegetales, pues las clulas no pueden sobrevivir con p5 e)tremos. #demás, la lluvia ácida provoca la li)iviación *disolución y arrastre+ de sales minerales en el suelo, que impide su absorción por las raíces, y la solubili!ación de metales pesados tó)icos *mercurio, cadmio, plomo;+ que podrán ser incorporados a las plantas. Las plantas jóvenes con sistemas de raíces en desarrollo se dañan fácilmente por las lluvias ácidas cuando los contaminantes entran en el suelo y son absorbidos por las plantas. #parte de los contaminantes gaseosos otra forma de agente contamínate es la radiación gamma produce numerosos efectos biológicos sobre las plantas, incluyendo daños a los ácidos nucleicos, citocromos, mitocondria y membranas celulares. %na irradiación crónica en una amplia !ona produce una disminución gradual de la diversidad de plantas. "oco a poco los bosques van muriendo, empe!ando por los árboles más sensibles como los pinos.
