Con el aumento de las actividades agrícolas se libera al medio ambiente una gran cantidad de compuestos nitrogenados derivados de los fertilizantes, lo que provoca la contaminación por nitratos. Los peligrosos efectos de los nitratos que suponen una grave amenaza para la salud global.

¿En qué consiste la contaminación por nitratos?

La contaminación por nitratos se refiere a la contaminación del medio ambiente causada por un exceso de nitratos (compuestos químicos derivado del nitrógeno) que provienen principalmente del uso abusivo de fertilizantes (ya qué el nitrógeno es el elemento principal que necesitan las plantas para poder crecer, principalmente en forma de nitrato).

La contaminación ambiental por nitratos comenzó a tener lugar a partir de la década de los 60. En esta fecha tuvo lugar la Revolución Verde, que consistió en un gran incremento de la productividad agrícola, gracias al desarrollo de las tecnologías de investigación y su aplicación en la industria.

Este exceso de nitratos ha superado la capacidad natural de los ecosistemas de devolver el nitrógeno a la atmósfera, y por tanto, se acumula en el medio ambiente, especialmente en ecosistemas acuáticos como acuíferos. Esta acumulación de nitratos se debe a que la mayoría del nitrógeno que contienen los fertilizantes no es absorbido por las plantas y se “pierde” por el suelo hasta que al final llega a los acuíferos y al resto de ecosistemas acuáticos. El exceso de nitratos también produce la liberación de un gas de efecto invernadero, el óxido nitroso. Además, los vertidos de aguas residuales y ganaderas sin tratar también contribuyen a la contaminación por nitratos de estos ecosistemas.

Esta problema de contaminación por nitratos no va a disminuir, si no todo lo contrario: se prevé que para el año 2050 la contaminación por nitratos será un 150% mayor que en 2010, siendo el sector agrícola responsable del 60% de este aumento. En la siguiente gráfica se puede observar el crecimiento histórico del consumo de fertilizante nitrogenado desde los años 60 hasta 2022, tanto por regiones como a nivel global.

Historia de los fertilizantes y la contaminación por nitratos

El uso de «fertilizantes» para mejorar los cultivos se lleva haciendo mucho más tiempo del que pensamos. Se ha registrado que los babilonios, los egipcios, los romanos y los primeros alemanes utilizaron minerales o estiércol para aumentar el rendimiento de sus explotaciones. Posteriormente, la fuente predominante de fertilizante para los siguientes miles de años fue el estiércol. Durante el siglo XIX, fueron los depósitos de guano (excrementos de aves marinas) y el ‘Nitrato de Chile’ (abono natural compuesto por nitrato de sodio, extraído de minas de salitre del desierto de Atacama) los fertilizantes agrícolas de la época.

A partir del siglo XX, el uso de estas sustancias naturales como fertilizantes fue reemplazado por fertilizantes industriales. Esto se debió al proceso Haber-Bosch, un proceso industrial que permite obtener amoniaco a partir del nitrógeno presente en la atmósfera. Este proceso fue desarrollado por los químicos alemanes Carl Bosch y Fritz Haber, y fue de tal importancia que ambos recibieron el Premio Nobel (en 1918 y 1931).

El proceso Haber-Bosch fue creado principalmente para la fabricación de explosivos durante la Primera Guerra Mundial, pero también permitió la producción industrial de fertilizantes nitrogenados. Este proceso produce más de 100 millones de toneladas de fertilizantes al año, los cuales sustentan a más de un tercio de la población mundial. Sin embargo, presenta la desventaja de que requiere un gran consumo de energía, con el consecuente impacto a nivel ambiental y económico (puedes ampliar información en este artículo)

Problemas medioambientales causados por la contaminación por nitratos

La contaminación por nitratos provoca numerosos problemas que afectan al medio ambiente:

• Contaminación atmosférica, causada por la emisión del gas óxido nitroso. El óxido nitroso es el tercer gas de efecto invernadero más importante, después del dióxido de carbono y el metano. Se estima que el sector agrícola es responsable del 60% del total de emisiones de este gas. La contaminación atmosférica tiene consecuencias directas sobre la salud humana.

• Contaminación de los ecosistemas acuáticos y eutrofización. La eutrofización es el proceso de acumulación de nutrientes, principalmente nitratos y fosfatos, en ecosistemas acuáticos estancados, generalmente debido a actividades agrícolas y vertidos urbanos sin depurar. Esta acumulación fomenta el crecimiento excesivo de algas y otros organismos que cubren la superficie del agua y bloquean la luz solar, impidiendo la fotosíntesis de la vegetación sumergida y causando su muerte. Además, se produce un aumento de algas tóxicas y microorganismos patógenos que producen toxinas. Además de la pérdida de biodiversidad de organismos acuáticos, la eutrofización del agua afecta a la calidad de la misma, generando malos olores y perjudicando la producción piscícola.

• Acidificación del suelo. La acidificación del suelo es un proceso en el que el pH del suelo disminuye. Esto se debe a que cuando se aplican fertilizantes nitrogenados, el porcentaje de nitratos que no es absorbido por las plantas puede ser transformado por microorganismos, a través de un proceso llamado nitrificación, que libera protones (H+) al suelo. Los suelos excesivamente ácidos pueden provocar un descenso drástico de la producción de cultivos, ya que el pH del suelo modifica la disponibilidad de sus nutrientes.

Todos estos problemas ambientales causados por la contaminación por nitratos conllevan a una pérdida de biodiversidad global.

Ejemplos de ecosistemas afectados por la contaminación por nitratos

En España, varios ecosistemas han sido afectados por la contaminación por nitratos derivada de la agricultura intensiva. A continuación se muestran algunos ejemplos:

Mar Menor. El Mar Menor es la laguna salada más grande de Europa, ubicada en la región de Murcia, con aproximadamente 135 km² de superficie. Es un espacio protegido, clasificado como ZEPA (Zona de Especial Protección para las Aves) y Humedal de Importancia Internacional (RAMSAR), entre otros. Es uno de los casos más graves de eutrofización en España debido a la contaminación por nitratos provenientes de la agricultura intensiva en la región.

Esto ha llevado a la proliferación de algas y a la muerte masiva de fauna marina. A principios de los 90 comenzó la contaminación del Mar Menor por el exceso de nitratos, y fue a inicios del 2016 cuando ya no fue capaces de absorber más nutrientes, dando lugar al fenómeno de sopa verde. Se pasó de un Mar Menor de aguas cristalinas a aguas verdes y turbias, con olores y sedimentos pútridos. En 2019 y 2021 se produjeron otros dos eventos fuertes de eutrofización que provocaron gran mortandad de la fauna marina (puedes leer más en este artículo)

Parque Natural de L’Albufera de València. El Parque Natural de L’Albufera de València, situado al sur de la ciudad y con una extensión de 21.200 hectáreas, es un humedal de alto valor ecológico y está protegido a nivel internacional (RAMSAR).

Este humedal costero ha sido afectado por la eutrofización debido a los aportes de nutrientes provenientes de la agricultura y de aguas residuales urbanas desde los años 70, momento en el que se produjo un gran crecimiento urbano, agrícola e industrial de la ciudad. La proliferación de plantas acuáticas y algas ha alterado significativamente el ecosistema, causando el oscurecimiento del agua y provocando ciclos de anoxia (falta de oxígeno). Esto ha causado un impacto negativo a nivel floral como faunístico, reduciendo la producción piscícola y originando la pérdida de biodiversidad del ecosistema.

También se encuentran alterados debido a problemas de eutrofización por contaminación con nitratos la Albufera de Adra y la Albufera de Mallorca. Ambas lagunas están incluidos en la lista de humedales de importancia internacional (RAMSAR).

La Albufera de Adra constituye la zona húmeda natural de mayor importancia en el litoral almeriense, con una extensión de 47 hectáreas. La agricultura intensiva ha contaminado este humedal con fertilizantes y pesticidas, mientras que la expansión de invernaderos en la región ha limitado su capacidad de recuperación. Este problema ha llevado a la disminución de la vegetación, la disminución del oxígeno en el agua y la pérdida de especies de flora y fauna protegidas.

La Albufera de Mallorca ha experimentado problemas significativos de eutrofización debido principalmente a la actividad agrícola, que hace un uso abusivo y desmesurado de las aguas subterráneas y de los fertilizantes, así como los aportes de grandes cantidades de agua con niveles altos de nitratos y cloruros desde las diferentes estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) de la zona. Además también se ha visto afectada por la urbanización y el turismo.

Posibles soluciones ante el problema

Para conseguir paliar, o al menos reducir, la contaminación por nitratos derivada de la agricultura intensiva y el uso abusivo de fertilizantes es necesario llevar a cabo distintas acciones:

-Prácticas agrícolas más sostenibles, con el objetivo de reducir la carga de nitratos que llegan a los ecosistemas acuáticos. Entre estas prácticas se encuentra el uso eficiente de fertilizantes (con una aplicación controlada para minimizar la pérdida por escorrentía), los biofertilizantes (microorganismos que promueven el crecimiento vegetal) y las técnicas de manejo integrado de plagas para reducir la necesidad de pesticidas.

-Políticas reguladoras más estrictas que conlleven a una reducción de la superficie destinada a la agricultura intensiva, así como la vigilancia y sanción de los regadíos ilegales. Se deben hacer cumplir regulaciones que limiten la cantidad, el tipo de fertilizante y los métodos a utilizar. Además, se deben proporcionar subsidios y otros incentivos económicos para fomentar estas prácticas agrícolas sostenibles.

-La restauración y protección de ecosistemas naturales es crucial, especialmente la de los humedales, que filtran los nutrientes antes de que lleguen a otros cuerpos de agua. Es importante mantener vegetación en las franjas ribereñas a lo largo de los cursos de agua para capturar los nutrientes y realizar una reforestación y un manejo forestal sostenible para reducir la escorrentía y la erosión del suelo. Además, se deben implementar programas de monitoreo continuo para evaluar la calidad del agua y salud del ecosistema.

-Investigación y Desarrollo. Es fundamental destinar recursos a la investigación de fertilizantes que sean más eficientes y menos perjudiciales para el medio ambiente, como los biofertilizantes. Además, es esencial adoptar tecnologías avanzadas que nos ayuden a monitorear los niveles de nitratos en el suelo y en los cuerpos de agua, lo que permitirá una gestión más precisa y oportuna. También es relevante desarrollar e implementar otras soluciones, como la creación de humedales artificiales cerca de las áreas agrícolas, que filtren los nutrientes antes de que lleguen a los ecosistemas acuáticos.

-Educación y concienciación ambiental. Es fundamental llevar a cabo iniciativas de educación ambiental que fomenten la colaboración entre la comunidad y las administraciones públicas para abordar este desafío. Además, es importante establecer programas de capacitación para los agricultores, enfocándose en el uso eficiente de fertilizantes y en prácticas agrícolas sostenibles.

Conclusión

La contaminación por nitratos, derivada principalmente del uso excesivo de fertilizantes en la agricultura, representa una grave amenaza para la salud global. Desde la Revolución Verde en los años 60, el incremento en la productividad agrícola ha llevado a una acumulación de nitratos en ecosistemas terrestres y acuáticos, superando la capacidad natural de estos sistemas para procesarlos y devolverlos a la atmósfera. Esto resulta en problemas ambientales como la contaminación atmosférica por emisiones del gas de efecto invernadero óxido nitroso, la eutrofización de ecosistemas acuáticos y la acidificación del suelo.

Para mitigar esta problemática, es crucial implementar prácticas agrícolas sostenibles, establecer políticas reguladoras más estrictas, restaurar los ecosistemas naturales y fomentar la investigación y educación ambiental. Sin estas acciones, se prevé un aumento significativo de la contaminación por nitratos en las próximas décadas.

Artículo editado por Equipo de Microbacterium

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