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¿Qué es la biomagnificación?

Ecotoxicología
¿Qué es la <i>biomagnificación</i>?

La biomagnificación de ciertos contaminantes químicos a través de las cadenas tróficas implica un riesgo para la conservación de las especies afectadas y problemas de seguridad alimentaria y salud pública


En el último artículo de Divulgazeral hablamos de la contaminación química como una grave amenaza para el medio ambiente cuyas consecuencias estamos subestimando. Descubrimos que este tipo de contaminación no entiende de fronteras y que muchas veces pasa desapercibida, de modo que sus consecuencias se manifiestan en silencio, sin llamar la atención. En nuestro artículo también hablamos de las principales sustancias químicas causantes de problemas de contaminación, de su capacidad para afectar a la salud y conservación de distintas formas de vida, y de una característica muy especial que poseen algunas de las más preocupantes: su alta persistencia y facilidad para acumularse en los seres vivos, lo que en muchos casos se asocia a un fenómeno de biomagnificación a través de las cadenas tróficas.

Pero, ¿qué es esto de la biomagnificación?

Para comprender bien lo que es la biomagnificación, es conveniente entender primero el proceso de bioacumulación que ocurre en los organismos cuando se exponen a un contaminante químico, y que consiste básicamente en su acumulación en el interior del cuerpo –en los tejidos y órganos– a lo largo del tiempo. En los animales, esta exposición puede producirse a través de diferentes rutas, siendo las más comunes la oral (p. ej.: alimentarse de comida contaminada) y la respiratoria (p. ej.: respirar polvo o humo contaminados). Pero los organismos vivos –también las plantas– contamos con mecanismos de detoxificación que nos ayudan a eliminar todo lo que nuestro cuerpo no necesita para funcionar correctamente, como son las sustancias químicas contaminantes. Así que cuando estas entran en el cuerpo, el metabolismo activa diferentes procesos químicos y moleculares para expulsarlas directamente o para transformarlas o descomponerlas, de modo que puedan ser posteriormente eliminadas (o excretadas). El problema es que algunos contaminantes químicos son muy difíciles de detoxificar, por lo que no se pueden eliminar del cuerpo o se eliminan muy lentamente (son muy persistentes), de modo que se van acumulando poco a poco con la exposición, alcanzando niveles internos cada vez más elevados.

En este esquema se muestra, de forma muy simplificada, lo que ocurre con un contaminante químico desde que entra en el cuerpo de un animal hasta que sale. Los problemas sobre la salud derivados de su toxicidad se producen cuando la sustancia química “se queda atrapada” en el interior del cuerpo (la parte granate del gráfico), alcanzado diferentes órganos y tejidos y afectando a multitud de sistema fisiológicos, como el nervioso, el reproductivo o el inmune. Es el caso de los contaminantes químicos persistentes, que entran muy lentamente en los procesos que conducen a su eliminación del cuerpo (la parte verde del gráfico).

 

Si trasladamos este proceso de bioacumulación a una cadena alimentaria tenemos un fenómeno de biomagnificación, que consiste en el aumento sucesivo de los niveles de contaminantes químicos persistentes según se sube de nivel trófico. Se trata de una transferencia trófica de la contaminación, de modo que los animales de un nivel trófico determinado, al alimentarse de seres vivos pertenecientes a niveles tróficos inferiores, reciben los contaminantes químicos bioacumulados por estos; y como se trata de sustancias persistentes de difícil excreción, los acumulan a su vez en sus tejidos. Como consecuencia, los animales de eslabones tróficos superiores –como los grandes depredadores– acaban acumulando niveles de contaminantes químicos mucho más elevados que los que les correspondería a través de una exposición normal a la contaminación ambiental: los niveles de contaminantes químicos se van amplificando o magnificando a lo largo de la cadena trófica.

Ejemplo de biomagnificación en una cadena trófica acuática, tomando al metilmercurio (MeHg) como contaminante químico persistente y al atún como animal situado en un eslabón superior de la cadena alimentaria. Cuando el mercurio (Hg) alcanza el medio acuático es transformado en MeHg por los microorganismos a través de procesos naturales del ciclo biogeoquímico de este metal. Pero el MeHg es especialmente biodisponible (el cuerpo de los animales lo absorbe con bastante eficiencia), por lo que entra en las cadenas tróficas acuáticas desde los eslabones inferiores y se va magnificando. Los peces tienen una gran facilidad para acumular MeHg en comparación con cualquier otra especie de vertebrado: especies como el atún pueden contener en sus tejidos niveles de MeHg hasta 10 veces superiores que los de los peces de los que se alimentan. El ser humano está en lo más alto de la cadena alimentaria, con el consiguiente riesgo de exposición al MeHg a través del consumo de ciertos tipos de pescado, entre los que se incluye el atún.

 

La biomagnificación de los contaminantes químicos tiene una consecuencia directa sobre la salud de los animales pertenecientes a los eslabones más elevados de las cadenas tróficas, ya que al acumularse en elevadas concentraciones y al no poder ser eliminados del interior del cuerpo pueden causar efectos tóxicos. Es decir, la biomagnificación de contaminantes químicos implica un riesgo para la conservación de las especies afectadas. Por ejemplo, los osos polares y las focas que habitan el Ártico –sí, nuestra contaminación llega incluso a las zonas más remotas del planeta– son víctimas del fenómeno de biomagnificación, acumulando en sus tejidos internos altos niveles de ciertos contaminantes orgánicos persistentes (conocidos como POPs por sus siglas en inglés: Persistent Organic Pollutants), como los bifenilos policlorados (los famosos PCBs), lo que se ha demostrado que afecta negativamente a su salud y dinámica poblacional. Por otro lado, la biomagnificación se asocia a problemas de seguridad alimentaria y salud pública, ya que determinados alimentos procedentes de animales de un eslabón elevado de la cadena alimentaria pueden contener altos niveles de contaminantes químicos persistentes, de modo que existe el riesgo de que no sean aptos para el consumo o de que este deba hacerse con ciertas restricciones para evitar riesgos innecesarios sobre la salud. Por ejemplo, existen recomendaciones relativas al consumo de determinadas especies de peces (especialmente marinos, como el atún o el emperador) que, debido al fenómeno de biomagnificación, acumulan en sus tejidos un nivel relativamente alto de MeHg, una forma orgánica de Hg especialmente persistente, biodisponible y tóxica.

El consumo de atún por parte del ser humano está sujeto a ciertas recomendaciones de carácter restrictivo por la acumulación de metilmercurio asociada al fenómeno de biomagnificación.

 

La Ecotoxicología es la ciencia que se dedica a estudiar la presencia y los efectos adversos de las sustancias químicas en las poblaciones animales y vegetales, así como los procesos y factores que afectan a su transporte, transformación y eliminación en el medio ambiente, con el fin de evaluar los riesgos que representan para la vida y la salud pública y las estrategias para minimizarlos. Un campo especialmente inter- y multidisciplinar de las Ciencias Ambientales que en Azeral Environmental Sciences desarrollamos en estrecha colaboración con algunos de los mejores laboratorios de Geología, Química, Fisiología y Toxicología.


 

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