Podríamos definir a los metales pesados como aquellos elementos químicos de naturaleza metálica que tienen un peso molecular alto o un número atómico por encima de veinte. Algunos ejemplos son el cobre, cadmio, mercurio, níquel o plomo. Aunque los metales pesados son un constituyente elemental del ambiente (forman parte, por ejemplo, del suelo) y llevan a cabo funciones esenciales en los organismos, en altas concentraciones resultan muy perjudiciales para los seres vivos. Actualmente, la contaminación por metales pesados supone un gran problema ambiental para muchos ecosistemas terrestres, sobre todo agrícolas. Esta contaminación puede provenir de varias fuentes, tanto naturales como antrópicas, pero, en general, se suele producir por procesos industriales como la purificación de metales o el smelting de cobre. Una vez depositados en el suelo, los metales pesados, a diferencia de los contaminantes orgánicos, son muy difíciles de eliminar: no decaen, permanecen en el suelo durante grandes periodos de tiempo y son arrastrados por afluentes o ríos hacia el mar, acumulándose en estuarios o deltas. Uno de los mayores problemas de la contaminación por metales pesados es la bioacumulación y biomagnificación, es decir, acumulación de metales pesados en los organismos y propagación de la concentración de metales pesados a lo largo de la cadena trófica, respectivamente. A esto hay que sumarle los numerosos efectos perjudiciales que tienen los metales pesados en los organismos. Como las plantas conforman el primer eslabón de la cadena trófica en la inmensa mayoría de ecosistemas terrestres (son los productores primarios), son ellas las que más sufren la toxicidad por metales pesados. En las plantas, una vez absorbidos a través de la raíz, los metales alteran la actividad de varias de sus enzimas, modifican la estructura de la pared celular de sus células, reducen su crecimiento, provocan necrosis en las hojas y, en última instancia, pueden inducir senescencia.
Fotografía de un herrerillo común (Cyanistes caeruleus), una de las especies donde se ha estudiado el papel de los metales pesados sobre el sistema antioxidante. Fuente: George Hodan, CC0 Public Domain.
Con la biomagnificación, los metales pesados acaban llegando a los animales carnívoros y omnívoros (los consumidores secundarios, terciarios, etc.). Y las aves no son una excepción. Un estudio llevado a cabo en 2013 con varias especies de aves paseriformes en las inmediaciones de una planta metalúrgica de Finlandia encontró que varios metales pesados, como el cobre, níquel o plomo, redujeron los niveles de sus defensas antioxidantes. Sin embargo, no todas las especies examinadas respondieron igual. Los metales pesados, en efecto, afectaron a los antioxidantes de las aves, pero cada especie respondió elevando un componente diferente de dicho sistema antioxidante. Los antioxidantes sirven para combatir los oxidantes (de ahí su nombre), y los oxidantes provocan la oxidación de nuestras biomoléculas. Esta oxidación de proteínas, grasas o incluso de ADN, tiene numerosos efectos negativos en la salud, reproducción (ya que la oxidación puede inactivar o matar a los espermatozoides) o envejecimiento, ya que la oxidación acelera la senescencia. Por lo tanto, aquellas aves que habitan ecosistemas cercanos a fuentes de contaminación por metales pesados, serán más proclives a sufrir oxidación y su sistema antioxidante se verá afectado.
Relación entre los niveles de mercurio en sangre y las probabilidades de reproducción y eclosión en el albatros viajero (Diomedea exulans). Fuente: traducida de Goutte et al. (2014).
Otro estudio llevado a cabo con el albatros viajero (Diomedea exulans), un ave marina de amplia distribución, encontró que los niveles elevados de mercurio en sangre tienen repercusiones negativas sobre su éxito reproductor. Concretamente, el mercurio, a través de alteraciones fisiológicas en el cuerpo del albatros, provoca que esta especie tenga menos probabilidades de sacar adelante a sus pollos conforme pasan los años. Es más, un modelo matemático proyectó que, debido a la contaminación por mercurio, la población de albatros viajero descenderá durante los siguientes años. Las plumas de las aves también pueden albergar metales pesados. Conforme van creciendo, las plumas de las aves van depositando diferentes componentes (pigmentos, queratina, etc.) a lo largo de su estructura. Uno de estos componentes pueden ser los metales pesados si el ave está previamente contaminada por estos elementos. Esto es precisamente lo que encontró un estudio llevado a cabo en 2003 con varias especies de rapaces. Los investigadores encontraron que la concentración de mercurio en las plumas de diferentes rapaces reflejaba su secuencia de muda, es decir, que estas aves son capaces de mudar primero aquellas plumas con mayor concentración de mercurio. Aunque todavía no se ha estudiado, los metales pesados que se depositan en las plumas podrían tener efectos negativos sobre los ácaros o bacterias de las plumas, organismos que viven en simbiosis con las aves y que, en algunos casos, les son beneficiosos. Otros estudios han encontrado que los metales pesados también pueden acumularse en los huevos de las aves, sugiriendo una transmisión vertical (de madre a hijo/a) de metales, lo que puede llegar a provocar alteraciones metabólicas y deformaciones en el feto si la concentración de los contaminantes es muy elevada.
Todos estos estudios, y otros muchos que no los he mencionado para no extenderme demasiado, sugieren que los metales pesados, como ocurre en tantos otros organismos, tienen efectos perjudiciales para las aves. Aunque todavía es un campo en desarrollo, los datos lo dejan bien claro: sea en las aves, sea en cualquier organismo, la contaminación por metales pesados está perjudicando nuestra biodiversidad.
