Contaminación térmica

Tipos y ejemplos de contaminación térmica

Parte de la contaminación térmica se debe a procesos naturales, como erupciones volcánicas, fumarolas geotérmicas y rayos. Sin embargo, la mayor parte de la contaminación térmica se produce como subproducto de las actividades humanas.

Refrigerantes del agua

Los refriger antes son líquidos que se utilizan para evitar el sobrecalentamiento de las máquinas. A veces, se utilizan como lubricantes en piezas móviles. El refrigerante se bombea a través de los canales de una máquina. Al pasar por los canales, absorbe el exceso de calor.

Las centrales eléctricas y las plantas de fabricación utilizan el agua como refrigerante: es gratis y está ampliamente disponible. El agua se extrae de una fuente cercana, se utiliza como refrigerante y luego se devuelve a su fuente a una temperatura mucho más alta.

Residuos

Cuando se vierten residuos domésticos o industriales en masas de agua, la temperatura aumenta rápidamente, lo que provoca contaminación térmica.

Deforestación

Cuando se produce la deforestación , las masas de agua que antes estaban a la sombra quedan expuestas directamente a la luz solar. Absorben más calor y experimentan un aumento de las temperaturas.

Erosión del suelo

La deforestación está asociada a la erosión del suelo. La erosión constante del suelo hace que las masas de agua se eleven, quedando más expuestas a la luz solar y, por tanto, aumentando la temperatura. La erosión del suelo de la orilla puede eliminar la vegetación acuática, aumentando la exposición a la luz solar.

Escorrentía urbana

Las zonas urbanas están cubiertas por superficies impermeables, como aceras, carreteras y tejados. El agua no puede infiltrarse en el suelo, por lo que fluye por el suelo como escorrentía urbana hasta llegar a una masa de agua.

Las calzadas y aceras suelen ser de color oscuro, por lo que retienen el calor durante el verano. Parte de este calor se transfiere a la escorrentía, que contamina los sistemas de alcantarillado y las masas de agua.

Centrales hidroeléctricas

Las centrales hidroeléctricas represan el agua cuesta arriba, creando un embalse. En su descenso, el agua es forzada a pasar por unas turbinas que alimentan un generador. La generación de electricidad provoca un aumento de la temperatura del agua en los embalses.

Consecuencias de la contaminación térmica

La principal consecuencia de la contaminación térmica es su efecto sobre los niveles de oxígeno.

Eloxígeno disuelto (OD) se refiere a la cantidad de oxígeno disponible para los organismos acuáticos. La temperatura del agua está negativamente correlacionada con el OD. Esto se debe a que en el agua más caliente, las moléculas de agua tienen más energía y se mueven más deprisa, permitiendo que el oxígeno escape del agua. Piensa en un vaso de agua fría. Éste tiene más oxígeno almacenado que un vaso de agua caliente. Esto puede tener poco sentido porque a menudo el agua caliente o templada tiene muchas burbujas. Estas burbujas son en realidad el oxígeno que escapa del agua. Cuanta más solubilidad, más gas puede contener un líquido, lo que significa que en el agua caliente se libera oxígeno disuelto.

Efectos de la contaminación térmica en la vida acuática

La contaminación térmica puede devastar los ecosistemas acuáticos. A continuación veremos algunos de estos efectos.

Muerte

Algunos organismos acuáticos son muy sensibles a los cambios de temperatura y no pueden adaptarse, lo que provoca su muerte por choque térmico.

Alternativamente, el aumento significativo de la temperatura provoca una disminución del OD. Se recomienda una concentración de OD de 5 mg/L para la salud óptima de los peces. La mayoría de las especies se angustian entre 2-4 mg/L, y la mortalidad suele producirse por debajo de 2 mg/L. Una DO baja provoca la asfixia de los animales acuáticos.

Pero no sólo los animales son víctimas de la contaminación térmica. Es frecuente la muerte generalizada de plantas, lo que provoca una disminución de la fotosíntesis, dando lugar a condiciones anóxicas.

Floraciones de algas y anoxia

La contaminación térmica también puede provocar condiciones anóxicas a través de la proliferación de algas. El agua más caliente favorece las poblaciones de algas en la superficie. Las algas crecen rápidamente y forman floraciones. Estas floraciones impiden que la luz penetre en el agua, deteniendo la fotosíntesis bajo la superficie y provocando finalmente la anoxia.

Fig. 1 - El hábitat de esta rana está dominado por las algas. Hay tantas que el agua parece verde, y la luz es incapaz de llegar a las plantas acuáticas que hay debajo. Pronto las plantas acuáticas serán incapaces de realizar la fotosíntesis, lo que dará lugar a condiciones anóxicas. Pixabay

Problemas reproductivos

La contaminación térmica puede causar problemas reproductivos en los animales acuáticos. Las altas temperaturas pueden provocar la liberación de huevos inmaduros o impedir el desarrollo normal de los huevos. Además, la probabilidad de defectos congénitos en los recién nacidos es significativamente mayor en una masa de agua afectada por la contaminación térmica.

Impactos en la red trófica

La contaminación térmica puede alterar la red trófica acuática de varias formas.

• El aumento de la temperatura del agua puede causar la muerte masiva y la pérdida de especies. Esta disminución asociada de la biodiversidad puede alterar toda la red trófica. Los depredadores pueden quedarse sin alimento, o las poblaciones de presas pueden expandirse sin control, sobreexplotando el hábitat y sus recursos naturales.

• Es probable que las especies animales supervivientes emigren, dejando un vacío en la red trófica.

• La contaminación térmica aumenta la tasa metabólica de los organismos. En consecuencia, los organismos que viven en masas de agua contaminadas térmicamente consumen más alimentos de lo habitual. Esto afecta a la estabilidad de la red trófica y puede alterar la composición de las especies.

Soluciones a la contaminación térmica

¿Cómo podemos evitar que la contaminación térmica afecte a los ecosistemas acuáticos?

Torres de refrigeración

Si los refrigerantes del agua se devuelven inmediatamente a su fuente, causarán contaminación térmica y afectarán a los ecosistemas acuáticos. Las torres de refrigeración actúan como medida preventiva, reduciendo la temperatura del agua antes de devolverla a su fuente. Las torres de refrigeración funcionan maximizando el contacto del agua con el aire. Cuando el agua caliente entra en contacto con el aire, se evapora una pequeña cantidad. El calor latente se transfiere del agua al aire, produciendo un efecto refrigerante.

Fig. 2 - Las dos estructuras anchas y cóncavas son torres de refrigeración. Unsplash

Estanques de refrigeración

El agua calentada se coloca en un depósito poco profundo con una gran superficie, conocido como estanque de enfriamiento. La premisa funciona igual que la de las torres de refrigeración: el agua que entra en contacto con el aire se evapora, creando un efecto refrigerante. Se pueden utilizar boquillas pulverizadoras para maximizar la cantidad de agua que entra en contacto con el aire.

Los estanques de refrigeración son un método sencillo y barato de refrigeración por agua, pero son ineficaces.

Los estanques de refrigeración artificiales se conocen como lagos artificiales. El refrigerante usado se vierte en el lago por un extremo; el calor acaba disipándose por evaporación. El agua se extrae por el otro extremo para su reutilización.

Reciclaje del agua

A veces, el refrigerante usado se recicla. Esto ahorra energía porque el agua no necesita calentarse de nuevo. Los usos del refrigerante son

• Calefacción (doméstica o industrial)

• Agricultura (calentamiento del suelo y calefacción de invernaderos)

• Refugios para el ganado

• Piscifactorías

Espero que este artículo te haya explicado la contaminación térmica. La principal causa de la contaminación térmica son los refrigerantes del agua utilizados en las centrales eléctricas y los fabricantes industriales. La contaminación térmica está asociada a una reducción del oxígeno disuelto, que afecta a los ecosistemas acuáticos.

^{1. Ruth Francis-Floyd, Dissolved Oxygen for Fish Production, Instituto de Ciencias Alimentarias y Agrícolas de la Universidad de Florida, 2003}