La contaminación del aire perjudica el crecimiento de los árboles en São Paulo

Científicos apuntan que los altos niveles de metales pesados y de partículas en suspensión en la atmósfera restringen el desarrollo de la tipuana o palo rosa, una especie abundante en la mayor metrópolis de Brasil

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Aparte de provocar graves efectos en la salud humana, la contaminación del aire también incide sobre uno de los elementos que ayudan a atenuar ese problema ambiental en las ciudades: los árboles.

Mediante la utilización como modelo de la tipuana, tipa o palo rosa (Tipuana tipu) –una de las especies arbóreas más comunes en la ciudad de São Paulo, en Brasil–, científicos de la Universidad de São Paulo (USP) demostraron que los contaminantes atmosféricos restringen el desarrollo de esa especie y, de este modo, interfieren también en los servicios ambientales que sus ejemplares prestan.

Entre esos servicios se encuentran los de filtrar la polución del aire al acumular metales en sus cortezas y en sus troncos, asimilar dióxido de carbono, reducir el efecto de las islas de calor, al atenuar a radiación solar, y mitigar el escurrimiento del agua de las lluvias, controlando así la humedad.

Los resultados del estudio mencionado, que contó con el apoyo de la FAPESP, salieron publicados en la revista Science of the Total Environment.

“Observamos que en los años en que las concentraciones de material en partículas en la atmósfera fueron mayores, por ejemplo, los árboles crecieron menos. Así las cosas, esos ejemplares tardarán más para aportar servicios ecosistémicos importantes para la disminución de la polución atmosférica y para la mitigación y la adaptación de las ciudades a los cambios climáticos”, dijo Giuliano Maselli Locosselli, posdoctorando en el Instituto de Biociencias (IB) de la USP con beca de la FAPESP y primer autor del estudio.

Con el fin de evaluar el impacto de la polución del aire y también el del clima sobre el crecimiento de árboles en São Paulo, los investigadores analizaron muestras de 41 tipuanas ubicadas a distintas distancias del polo industrial de Capuava, en la localidad de Mauá, en el Gran São Paulo. Capuava es una de las áreas más industrializadas de toda el Área Metropolitana. Es un barrio compuesto por sectores residenciales y comerciales y un polo industrial conformado por refinerías de petróleo y fábricas de cemento y fertilizantes, por donde circula una gran cantidad de camiones y coches.

Con la ayuda de un instrumento similar a una broca de un taladro, pero con el interior hueco, denominado barrena de Pressler, se extrajeron muestras cilíndricas de las cortezas y de los anillos de crecimiento –los círculos concéntricos de la parte interior del tronco– a la altura del pecho de los ejemplares arbóreos, a 1,3 metros del suelo.

Al analizar la composición química de las cortezas y el tamaño de los anillos de crecimiento, los investigadores lograron medir la variación de los niveles de polución del aire a causa de diversos elementos químicos a los cuales los árboles quedaron expuestos durante su desarrollo y la influencia de ese factor sobre su crecimiento.

“La tipuana constituye un excelente marcador y representa muy bien los niveles de polución del aire por metales pesados y otros elementos químicos en las ciudades”, dijo Maselli Locosselli.

La corteza de la tipuana retiene el material en partículas existente en suspensión en el aire, que se deposita pasivamente en esa parte exterior del tronco de los árboles en el transcurso de los años. En tanto, los anillos de crecimiento indican de qué manera quedó reflejada la contaminación durante cada año de vida de un árbol. Anillos muy grandes o largos indican años de buen crecimiento –cuando los niveles de contaminación fueron menores–, mientras que anillos de crecimiento menores o más angostos apuntan años de crecimiento malo, cuando los niveles de polución fueron mayores.

Los análisis de los anillos de crecimiento de las tipuanas revelaron que los árboles con edad promedio de 36 años crecieron más rápido en las áreas más calurosas de Capuava y con mayores concentraciones de fósforo en el aire. En cambio, los árboles ubicados más cerca de las vías de tránsito y expuestos a concentraciones más altas de aluminio, bario y zinc, generadas por el desgaste de autopartes, exhibieron un menor crecimiento a lo largo de los años.

El material en partículas con tamaño de hasta 10 micrones (PM10), emitido por el polo industrial, también redujo hasta un 37% la tasa de crecimiento del diámetro de los árboles más cercanos a esa área.

“Constatamos que los árboles expuestos más directamente a la contaminación del polo industrial exhibieron un crecimiento menor de diámetro de tronco en el transcurso de su desarrollo en comparación con aquéllos bajo exposición mediana y baja”, afirmó Maselli Locosselli. “En condiciones normales de crecimiento, el diámetro de una tipuana, a la altura del pecho, puede llegar a un metro”, añadió el investigador.

Los resultados de los análisis de la composición química de las muestras de las cortezas se corroboraron con datos recabados en series temporales de emisiones de material en partículas en la zona de Capuava durante alrededor de 20 años, elaboradas por la Compañía Ambiental del Estado de São Paulo (Cetesb).

La concentración media de PM10 fue responsable del 41% de la variabilidad del crecimiento anual de los árboles. Las concentraciones más altas de esos contaminantes durante los meses más secos –entre abril y septiembre– redujeron aún más las tasas de crecimiento de los ejemplares, según constataron los investigadores.

“El diámetro del tronco de los árboles con crecimiento normal aumenta muy rápido, en tanto que el de los árboles con crecimiento más lento varía muy poco”, comparó Maselli Locosselli. “La magnitud de los servicios ambientales que brinda un árbol de gran porte llega a ser 70 veces mayor que el de un árbol de pequeño porte.”

Los efectos en los árboles

De acuerdo con los autores del estudio, los metales pesados y el material en partículas influyen sobre el desarrollo de los árboles al alterar las propiedades ópticas de la superficie de las hojas. De esta forma, aumentan la temperatura y disminuyen la disponibilidad de luz para la realización de la fotosíntesis de la planta. Asimismo, pueden reducir los intercambios gaseosos de los árboles al acumularse en los estomas foliares, que son conjuntos de células existentes las hojas de las plantas que hace posible el intercambio de gases con el ambiente y la traspiración de los vegetales.

“Pretendemos evaluar si la contaminación también afecta a la longevidad de esos árboles. Como ese factor restringe la operación de diversos sistemas fisiológicos, impidiendo que las plantas crezcan, es probable que también las vuelva más vulnerables a los efectos que llevan a la senescencia”, dijo Marcos Buckeridge, docente del IB-USP y responsable del proyecto.

El investigador considera que los efectos de la contaminación pueden extenderse a otras especies de árboles de la misma familia de la tipuana existentes en São Paulo, tales como la sibipira (Caesalpinia pluviosa) y el pau-ferro (Caesalpinia leiostachya).

“Medidas que apunten a la disminución de la contaminación del aire, tales como el uso de biocombustibles, la electrificación de los medios de transporte y el desarrollo de materiales con tendiente a reducir la emanación de metales pesados, podrían favorecer el mantenimiento y mejorar los servicios ecosistémicos que prestan esos árboles a las ciudades”, dijo Buckeridge.

Puede leerse el artículo intitulado The role of air pollution and climate on the growth of urban trees (doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.02.291), de Giuliano Maselli Locosselli, Evelyn Pereira de Camargo, Tiana Carla Lopes Moreira, Enzo Todesco, Maria de Fátima Andrade, Carmen Diva Saldiva de André, Paulo Afonso de André, Julio M. Singer, Luciana Schwandner Ferreira, Paulo Hilário Nascimento Saldiva y Marcos Silveira Buckeridge, en el siguiente enlace: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969719307892.