La sexta parte de las tierras para cultivo del planeta tiene niveles tóxicos de uno o más metales | Ciencia

Los primeros 30 centímetros del suelo son la base de la vida. Este palmo y medio de la pedosfera es el espacio vital de mayoría de las raíces. Si van más abajo es para sostener a la planta, no para nutrirla. En esta estrecha franja, bacterias, hongos, nemátodos y muchos seres vivos minúsculos forman la llamada costra biológica de la que viven los seres vivos más grandes. Ahora, una revisión de miles de estudios con muchos miles más de muestras desvela que en estos 30 centímetros también hay metales con concentraciones consideradas tóxicas en los suelos dedicados a cultivar lo que los humanos comemos. El ingente trabajo, publicado este jueves en Science, estima que hasta el 17% de las tierras agrícolas tienen concentraciones excesivas de uno o más elementos metálicos.Un grupo de investigadores estadounidenses, europeos y chinos ha revisado miles de estudios previos sobre la presencia de metales en el suelo. Encontraron más de 82.000 trabajos. Tras aplicarles una serie de filtros, como que fueran de este siglo, que estudiaran la capa más superficial de la pedosfera o que hubieran medido la concentración de metales en muestras de tierra, se quedaron con unas 1.500 investigaciones. En total tenían información de casi 800.000 puntos de las regiones habitadas del planeta. Apoyados en un sistema de aprendizaje automático, un campo de la inteligencia artificial, modelaron y estimaron el área del planeta con presencia excesiva de uno o más de los siete metales que han estudiado: arsénico, que en realidad es un metaloide y es un reconocido carcinogénico; cadmio, también relacionado con varios tipos de cáncer y que se acumula en los frutos y granos, particularmente en el arroz; cromo, un metal que tiene dos valencias, una de elevada toxicidad y suele proceder de las industrias del curtido de pieles o los pigmentos; cobalto, elemento esencial de las baterías de litio y por eso, desencadenante de explotación y guerras en el África central; cobre, presente de forma natural en las vitaminas, pero cuyo exceso genera problemas endocrinos; níquel, esencial para el desarrollo de las plantas, pero que las atrofia en exceso; y plomo, que afecta al desarrollo intelectual de los niños, dañando su sistema neurológico.Este trabajo ha encontrado que entre el 14% y el 17% de los suelos cultivables del planeta tienen concentraciones elevadas de al menos uno de estos metales. En hectáreas, el porcentaje superior equivale a un área de unos 242 millones. “También mostramos que entre 900 y 1.400 millones de personas (11%-18% de la población mundial) viven en zonas con suelos contaminados. Eso es mucha gente”, cuenta Jerome Nriagu, profesor emérito de Química Ambiental en la Universidad de Michigan (Estados Unidos) y autor sénior de esta investigación. Habría que diferenciar entre contaminación y elevada concentración. La primera suele referirse a procesos de origen antropogénico, como la minería o desastres como el de Aznalcóllar. La segunda, se limita a las concentraciones debidas a causas naturales, como la acción ambiental (hielo, lluvias, radiación solar…) sobre la pedosfera.El mapa muestra las zonas (en tonos rojizos) donde la concentración de uno o más metales supera el umbral a partir del cual son tóxicos.Hou et al./ScienceSi se reduce el foco, a nivel regional, el 19% de tierras agrícolas de China presentarían elevadas concentraciones de metales, buena parte de ella debido a la contaminación humana. Porcentajes aún más altos se dan en buena parte del norte y el centro de la India. Para Europa, los autores recuperan los datos del programa LUCAS. Tras ese acrónimo se encuentra un proyecto impulsado por la Comisión Europea y liderado por su Centro Conjunto de Investigación para estudiar el estado y los cambios en la superficie comunitaria. Con los datos de miles de muestras de suelos recogidas de forma periódica, hasta el 28% de los suelos de los países que forman la Unión tienen presencia excesiva de al menos un metal. Pero se trata de datos de todo el territorio, no solo de las tierras dedicadas al cultivo.Por metales, el que tiene una mayor distribución en el mapa es el cadmio, presente en concentraciones tóxicas en el 9% de los suelos. Le siguen el níquel y el cromo, con concentraciones destacadas en Oriente medio y el norte de Rusia. Después, el arsénico, cuyo mapa se solapa con el de la contaminación de los acuíferos en amplias zonas de China, pero también de varias zonas de Sudamérica. La lista la cierran el cobalto, con las mayores concentraciones en países como Zambia y la República Democrática del Congo, contaminación muy asociada a la minería; el cobre y el plomo, el metal más tóxico de todos, provocando daños ya a dosis muy pequeñas.“La extensa distribución de la contaminación por cadmio proviene tanto de fuentes naturales como antropogénicas”, recuerda en un correo el investigador de la Universidad Tsinghua (Pekín, China), School of Environment, Deyi Hou, primer autor de este estudio global. “Geoquímicamente, ciertos materiales de la roca madre [sustrato bajo el suelo]como las lutitas negras, contienen altos niveles de cadmio, lo que provoca concentraciones elevadas en el suelo debido a la meteorización”, añade. Las actividades antropogénicas agravan aún más este problema, “en particular el uso de fertilizantes fosfatados con cadmio, el riego con aguas residuales, las emisiones industriales de la minería, la fundición y el procesamiento de residuos electrónicos, así como la deposición atmosférica derivada de la combustión del carbón”, completa Hou. Este efecto combinado entre contaminación antropogénica y concentraciones naturales explica la preocupación de los científicos.Al poner la presencia de metales sobre el mapa (ver imagen), enseguida se observa una franja, que ellos llaman corredor rico en metales, con elevadas concentraciones. Va desde el norte de Italia hasta el sureste de China, pasando por Grecia, Anatolia, Oriente Medio, Irán, Pakistán y norte y centro del subcontinente indio. Son zonas densamente pobladas y desde hace mucho tiempo, y los investigadores conectan la situación presente con el pasado: “Estas regiones se superponen en gran medida con las áreas centrales de las primeras civilizaciones humanas, incluyendo las antiguas civilizaciones griega y romana, la cultura persa, las antiguas sociedades indias y la civilización del río Yangtsé en China”, recuerda Hou. Trabajos anteriores con núcleos de hielo extraídos de Groenlandia y Siberia detectaron concentraciones de plomo anómalas desde hace más de 2.000 años. Este metal es clave en la metalurgia de la plata. “Si bien factores naturales como la meteorización del material de la roca madre y la fitoextracción [absorción por las raíces] influyen, milenios de intensa actividad humana, en particular la minería y la fundición, han sido factores clave. Este corredor refleja el legado perdurable del impacto humano en la superficie terrestre y proporciona evidencia contundente del Antropoceno como una nueva era geológica”, termina el científico chino.Sin embargo, el trabajo no reparte culpas entre naturaleza y humanos. No era su objetivo y tampoco es fácil determinar el origen de los metales desde una perspectiva global. El ritmo diferente de ambos tampoco ayuda. Un vertido como el de Aznalcóllar se produjo en unas pocas horas del 25 de abril de 1998, pero la aportación natural de metales a la pedosfera tiene un ritmo muy lento. La formación de nuevo suelo, por ejemplo, es de unos tres milímetros por siglo. Fenómenos tan lentos como el fin de la última glaciación, que necesitó de unos 10.000 años para la retirada de los hielos, lo dejan claro. Al mirar el mapa de nuevo, se observa que por encima del paralelo 50º Norte (que atraviesa Alemania de oeste a este) apenas hay elevadas concentraciones de metales. Como explica el investigador Manuel Delgado Baquerizo, del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla (IRNAS) del CSIC, “los periodos de glaciación tienen un impacto muy fuerte sobre la bioquímica del suelo; cuando esos hielos se marchan, desaparece completamente el suelo, quedando expuesta totalmente la roca madre”. Y con el suelo se van los metales.Delgado Baquerizo, experto en el impacto ambiental de la contaminación de los suelos, recuerda que “los metales pesados en general son bastante tóxicos, pero hay que llegar a unos niveles altos”. Además, “estos investigadores lo han mirado en el suelo, no en los alimentos en sí que podríamos consumir”, recuerda el científico del IRNAS, que no ha participado en el estudio. Pero el gran problema para él es la fijación de umbrales para saber a partir de qué concentración de determinado metal por kilogramo de tierra es malo para el propio suelo, para la vida que hay en él o para salud humana. “No hay estándares establecidos”, recuerda. Lo que hicieron los autores de este estudio fue ir a los límites establecidos en una decena de países y sacar una media. Pero ni así se captura toda la dimensión del problema.Delgado Baquerizo termina: “El problema es que muchos de los metales pesados tienen un efecto acumulativo, puedes estar expuesto a una pequeña cantidad, pero si estás sometido a esa pequeña cantidad a lo largo de un periodo largo de tiempo, sí que puede tener un impacto sobre la salud”. El ejemplo más evidente es el del plomo. Desde que los romanos empezaron a usarlo para sus cañerías, se estuvo usando durante 2.000 años para distribuir el agua corriente.