La deposición de nitrógeno en zonas rurales catalanas, cerca del umbral de efectos adversos en bosques

El nitrógeno (N) es un componente fundamental de los organismos vivos y un elemento limitante para la producción primaria de la biosfera. Los hombres han alterado el ciclo global del N mediante la emisión de compuestos nitrogenados en la combustión de combustibles fósiles y en la producción industrial de fertilizantes y su subsiguiente aplicación agrícola. Este N antropogénico, al añadirse al ambiente, acelera la tasa de circulación del N de todo el ciclo planetario (Vitousek et al., 1997; Galloway et al., 2008). Las transformaciones químicas del N en su ciclo a través del medio ambiente llevan a una cascada de efectos entre los que destacan el aumento de la formación de ozono troposférico, la producción de compuestos acidificadores, la generación de gases de efecto invernadero y la eutrofización de los ecosistemas (Galloway y Cowling, 2002; Gruber y Galloway, 2008). Estas modificaciones conllevan efectos adversos en la estructura y función de los ecosistemas, así como también tienen un impacto en la salud humana (Wolfe y Patzer, 2002). Aunque la mayoría de los ecosistemas forestales de la zona templada están limitados por N, la deposición crónica de este elemento puede llegar a superar los niveles que el ecosistema puede retener y «así llegar a lo que se ha llamado estado de saturación por N «(Aber, 1992) en el que las salidas son equivalentes a las entradas, y eso lleva a unos elevados niveles de contaminación de los acuíferos.

Las emisiones de N han aumentado en España de manera constante durante los últimos 15 años. Dado que la precipitación «atrapa» gases y aerosoles de la atmósfera, este aumento se ve reflejado en un incremento de las concentraciones de compuestos nitrogenados en el agua de lluvia. Y, sin embargo, esto ha sido muy poco estudiado en nuestro país. En este trabajo dirigimos este objetivo analizando las concentraciones de N en datos semanales de lluvia desde 1995 hasta 2007 en cuatro estaciones rurales de Cataluña y en una estación de monitoreo a largo plazo que cuenta con datos desde 1983. Estas estaciones cubren un amplio rango de condiciones ambientales, desde los pre-Pirineos (Sort) hasta la costa (Begur) y desde la Cataluña septentrional (Sort y Begur), pasando por el centro (Montseny) hasta el sur (La Sénia) .

Encontramos que tanto las concentraciones en la lluvia de amonio (NH4 +) como de nitrato (NO3-) presentaban un claro ciclo estacional anual, con las concentraciones más altas a finales de la primavera y durante el verano. A lo largo de los años, las concentraciones de NH4 + disminuyeron en todas las estaciones excepto en La Sènia, mientras que las concentraciones de NO3- aumentaron en todas las estaciones. Para interpretar la tendencia al aumento de las concentraciones de NO3-, éstas se correlacionaron con sus precursores, las emisiones de NO2 en España y con algunos indicadores de la contaminación antropogénica local. Se obtuvo que el aumento de Sort y Palautordera estaba significativamente correlacionado con indicadores de actividad antropogénica local, como el número de habitantes o la superficie de suelo industrial.

La deposición de N en la precipitación (deposición húmeda) varió espacialmente entre 4.2 – 6.7 kg ha-1 año-1, pero cuando se añadieron las amas de deposición seca, se obtuvo una deposición total de 10-20 kg ha-1 año-1. Tasas de deposición similares han sido citadas como valores-umbral en los que se pueden empezar a detectar efectos adversos en ecosistemas Mediterráneos, por ejemplo, en este tipo de ecosistemas en California donde han sido muy bien estudiados.