Presencia de metales pesados en la Península Antártica por acción antrópica.

Abstract

Aunque la Antártida se considera el último continente prístino, no está totalmente libre de contaminación. El número de personas que han llegado a este continente se ha ido incrementando de forma progresiva, provocando que la contaminación de los ecosistemas polares aumente. La Península Fildes se encuentra ubicada en el extremo suroeste de la Isla Rey Jorge, archipiélago Shetland del Sur. Presenta ocupación humana permanente, siendo una de las zonas más densamente pobladas de la Antártida. Actualmente hay presencia de seis bases de forma continua con una población permanente de alrededor de 125 personas, lo que se ve aumentado en verano. Las perturbaciones al medioambiente producida por las bases antártica se ven aumentada por el aeropuerto, las carreteras, tuberías, los generadores diésel y el uso de combustibles fósiles para transporte, calefacción y generación de electricidad, siendo esta la principal fuente de metales pesados y de los impactos negativos al continente antártico. Aunque los metales pesados se encuentran de forma natural en la corteza terrestre y algunos elementos son necesarios en pequeñas cantidades, la actividad humana suele provocar su mayor acumulación. Los metales pesados tienen la capacidad de bioacumularse y biodegradarse, por lo que la presencia de estos en ciertas concentraciones es peligrosa, llegando a ser tóxicos e incluso cancerígenos, dependiendo de la concentración en la que estén y la naturaleza química del metal. La presencia de lagos es una característica típica de la Península Fildes, donde muchos de ellos se encuentran ubicados cerca de las estaciones permanentes y son usados como reservorios de agua potable. Para esta investigación se estudiaron cuatro lagos (Lago Hotel, Xihu, Kitiesh y Uruguay) de la Península Fildes de los cuales se extrajeron testigos de sedimentos. Estas muestras fueron tomadas mediante el proyecto “Una evaluación de los impactos de las bases antárcticas en los ecosistemas acuáticos de la Península Fildes’’, financiado por el INACH. Esta investigación tiene la finalidad de analizar el grado en que los lagos de la Península Fildes han sido afectados por las actividades antropogénicas desde la instalación de las estaciones antárticas, a través de la medición de la concentración de metales pesados en las columnas de sedimentos de los lagos, y poder determinar cómo ha cambiado la calidad del agua de estos, y así evaluar la sustentabilidad de los lagos como fuentes de agua potable para las bases antárticas. Las muestras de sedimentos fueron analizadas en el laboratorio por medio de ICP, donde se obtuvieron las concentraciones de los metales As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn y Hg para los lagos Hotel, Xihu, Kitiesh y Uruguay. De acuerdo con estas concentraciones, se determinaron los niveles basales de cada metal y lago respectivo. Las concentraciones se analizaron mediante análisis estadístico para buscar diferencias significativas con respecto a sus concentraciones basales. Se mostraron diferencias significativas en los metales arsénico, cromo, cobre y zinc en el Lago Hotel; plomo y mercurio en el Lago Xihu; cadmio, plomo y mercurio en el Lago Kitiesh; y cromo y níquel en el Lago Uruguay. Estas diferencias sugieren que ha habido un cambio en la cantidad de estos metales en los sedimentos del lago con el tiempo, lo que puede estar relacionado con factores como la actividad humana o procesos naturales. Además, a las concentraciones de cada lago se les aplicaron los índices de contaminación factor de enriquecimiento (FE), índice de geoacumulación (Igeo) e índice de carga contaminante (PLI), con el fin de conocer el grado, la fuente y si hay presencia de contaminación. A través del PLI se encontró que para los cuatro lagos estudiados de la Península Fildes hay existencia de contaminación, con los valores más altos en el Lago Hotel. Del índice de geoacumulación se obtuvieron altos valores para el arsénico en el Lago Hotel, presentándose como extremadamente contaminado y fuertemente contaminado. El cadmio también se presenta en una muestra como fuertemente contaminado, y para todas las demás muestras y los metales restantes analizados del Lago Hotel exhiben clasificación de no contaminado a moderadamente contaminado y no contaminado. Sobre el FE del Lago Hotel, se muestran altos niveles para el arsénico con un enriquecimiento muy elevado y significante, y para el cadmio con un enriquecimiento significante. Los resultados del FE de los demás metales muestran un enriquecimiento deficiente. Para el Lago Xihu, el índice Igeo obtuvo resultados bajos con clasificación no contaminado y/a moderadamente contaminado para todos los metales. Respecto al FE se encontraron enriquecimientos moderados para muestras del arsénico, plomo y mercurio, para los metales restantes se obtuvieron enriquecimientos deficientes. El Lago Kitiesh presenta altos niveles para la muestra superior de mercurio con clasificación moderado a fuertemente contaminado, y el resto de los elementos muestras clasificación no contaminado y/a moderadamente contaminado. Por el índice FE, el mercurio muestra un enriquecimiento significante y moderado, el cadmio y arsénico presentan una muestran con enriquecimiento moderado, y el resto de los elementos exhiben un enriquecimiento deficiente. Respecto al Lago Uruguay muestra una clasificación del índice Igeo no contaminado y/a moderadamente contaminado para todos los metales analizados. El FE presenta un enriquecimiento moderado para algunas muestras en los elementos cadmio, plomo y mercurio. Los demás metales muestran un enriquecimiento deficiente. De acuerdo con las concentraciones de cada lago, se muestran altos valores de mercurio, plomo y cobre para los cuatro lagos, presentando los valores más altos el Lago Hotel.