Investigo los componentes ácidos presentes en la lluvia ácida y establezco su relación con las especies que se encuentran en ríos y mares.
Antecedentes: componentes ácidos de la lluvia ácida
- El dióxido de azufre (\text{SO}_2) y los óxidos de nitrógeno (\text{NO}, \text{NO}_2) se liberan por la quema de combustibles fósiles y por industrias; en la atmósfera reaccionan con el agua y el oxígeno.
- Reacción del \text{SO}_2 con el agua y el oxígeno:
\text{2SO}_2 + \text{O}_2 + \text{2H}_2\text{O} \rightarrow \text{2H}_2\text{SO}_4
- Reacción de los óxidos de nitrógeno:
\text{2NO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{HNO}_3 + \text{HNO}_2
- El dióxido de carbono también disuelto forma ácido carbónico:
\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3
- Estas lluvias tienen pH entre 3{,}0 y 5{,}6 (la lluvia natural, ligeramente ácida por el \text{CO}_2, tiene pH ≈ 5{,}6). Al llegar a ríos, lagos y océanos, la acidez reduce el pH del agua y altera la disolución de minerales y la vida acuática.
¿Qué especies serían más resistentes a la lluvia ácida?
- Son las especies con gran capacidad de homeostasis: pueden regular el pH interno y secretar mucus que amortigua el agua cercana.
- Los peces de agua dura (ríos de aguas alcalinas y ricas en carbonatos) están más acostumbrados a variaciones de pH y cuentan con mayor reserva de iones tampón.
- También son resistentes los organismos con conchas y esqueletos de carbonato cálcico (\text{CaCO}_3), porque estos materiales neutralizan el ácido:
\text{CaCO}_3 + \text{2H}^+ \rightarrow \text{Ca}^{2+} + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2
- Algunos peces tolerantes (carpa, algunas truchas en etapas juveniles) y algas verdes pueden sobrevivir a pH entre 5 y 6.
Respuesta (a): Las especies más resistentes son las que habitan en aguas duras y alcalinas, con capacidad de amortiguación interna, como ciertos peces tolerantes (carpa, truchas en agua dura) y los organismos con conchas de \text{CaCO}_3, que neutralizan el ácido del agua.
¿Qué especies serían menos resistentes? ¿Por qué?
- Son las de aguas blandas, oligotróficas y ácidas, con poca capacidad tampón, como muchas truchas y salmones, cuyos huevos y alevines son muy sensibles al pH.
- Los organismos con conchas y esqueletos de carbonato son los más afectados:
\text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2
es decir, el ácido disuelve el carbonato de calcio y los organismos no pueden formar sus estructuras. 3. Por debajo de pH 5, los huevos de peces no eclosionan, las branquias se dañan y el aluminio liberado de los suelos (\text{Al}^{3+}) es tóxico, acumulándose en branquias y obstruyendo la respiración. 4. Al disolverse el \text{CaCO}_3 del plancton y los arrecifes, se rompe la cadena alimentaria y desaparecen los corales y moluscos (crustáceos, ostras, mejillones), que necesitan carbonato para construir sus caparazones.
Respuesta (b): Son menos resistentes los organismos de aguas blandas y poco tampón (truchas, salmones) y, sobre todo, los que construyen estructuras de carbonato de calcio (moluscos, corales, plancton calcáreo, erizos y estrellas de mar), porque el ácido disuelve su \text{CaCO}_3 e impide la formación de conchas y esqueletos; además, el bajo pH daña branquias, altera la reproducción y libera metales tóxicos como el \text{Al}^{3+}.
