Responsable:

Objetivos:

A) Determinar la diversidad y abundancia de las especies de briofitas que crecen en las áreas naturales protegidas de la ZMVT, así como algunos parámetros biológicos como frecuencia, densidad y cobertura. B) Estudiar la acumulación de metales en una especie de musgo que crezca en las áreas naturales protegidas de la ZMVT.

C) Determinar la toxicidad sobre Eisenia fetida de los depósitos de partículas recolectados en las áreas naturales protegidas de la ZMVT y su correlación con el contenido de metales pesados presentes en estos depósitos.

D) Realizar el estudio comparativo a través de orto fotos del año 2000 a la fecha, de la cobertura vegetal en los municipios de la ZMVT.

Antecedentes:

Foto: Observación de las briofitas en el sitio de muestreo de un  área natural protegida de la ZMVT.

El Programa Aire Limpio para el Valle de Toluca 2007-2011 establece un conjunto de estrategias y medidas enfocadas a la reducción y control de emisiones provenientes de fuentes naturales y de área, de vehículos, industria, comercio y servicios, que permitirán reducir las concentraciones de contaminantes en la atmósfera y proteger la salud de los habitantes del Valle de Toluca. Dicho programa establece en el punto una serie de medidas y estrategias que buscan proteger la salud de los pobladores de la ZMVT. La estrategia 19 de dicho programa “Fomentar el desarrollo de estudios de investigación en salud ambiental y química ambiental” establece como objetivo: “Ampliar el conocimiento técnico-científico de los proceso que afectan la salud de la población de la ZMVT por exposición a la contaminación del aire, así como la formación de contaminantes primarios y secundarios”. Así mismo, en dicho programa se establece la necesidad de evaluar los efectos de la contaminación atmosférica sobre la biodiversidad como las plantas y animales, ecosistemas, etcétera en los municipios de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca. En este contexto, se desarrolla la presente propuesta de proyecto, la cual pretende evaluar los niveles de contaminación por metales en la atmósfera de la Zona Metropolitana de la Ciudad de Toluca utilizando a las briofitas como indicadores biológicos de calidad del aire.

Beneficios:

Generar conocimiento de la contaminación por metales en la atmósfera de la zona metropolitana de la ciudad de Toluca, determinando las principales zonas de riesgo por la exposición a estos contaminantes a través del uso de indicadores biológicos. Coadyuvar al desarrollo de normas estatales en materia de control de la contaminación por metales pesados y de la materia particulada en el Valle de Toluca.

Servir de base para la implementación de acciones por parte del Gobierno del Estado de México para controlar el problema de la contaminación por metales pesados y partículas en el Valle de Toluca.

Logros Obtenidos:

Las comunidades de musgos epifitos de la Zona Metropolitana del Valle de Toluca (ZMVT) tienden a ser diversas y están principalmente representadas por Syntrichia amphidiacea, Leskea angustata, S. fragilis, S. pagorum, Fabronia ciliaris que fueron las especies con mayor peso ecológico y cuyas adaptaciones morfofisiológicas les permiten mantenerse en hábitats muy diversos pero sobre todo extremos, en donde la desecación, el congelamiento y la perturbación son frecuentes.

El análisis del nivel de sensibilidad y resistencia a la contaminación que pudieran tener las especies presentes y/o abundantes de la ZMVT, podría ayudar a entender sus patrones de distribución y podría ser una directriz  que promueva su uso como especies indicadoras de la calidad del hábitat.

Se determinó que las dos especies de musgos que resultaron ser excelentes organismos indicadores de la contaminación por metales en la  ZMVT fueron Fabriona ciliaris y Leskea angustata.

El promedio en la concentración de metales pesados en los musgos decreció en el siguiente orden:  Zn > Pb and Cr > Cd. 

La capacidad de concentración de metales pesados fue mayor en Fabriona ciliaris que en Leskea angustata.

Las pruebas de toxicidad y los diferentes biomarcadores de estrés oxidativo evaluados en las lombrices mostraron cambios indicativos del daño por estrés fundamentalmente en los suelos recolectados de las áreas urbanas las cuales pueden estar altamente impactadas por diferentes contaminantes aportados por la actividad antropogénica.

La asociación de los biomarcadores de estrés oxidativo a las concentraciones presentes de metales pesados en suelo o en las propias lombrices no pudo ser establecida ya que solo en algunos casos se observó una correlación significativa, lo cual sugiere que en el daño evidenciado por estrés oxidativo pueden contribuir otros contaminantes presentes en el medio. Se puede considerar de acuerdo a los resultados obtenidos en lombrices que los sitios de muestreo: Tollocan, Alameda, Reforma, presentan los mayores niveles de contaminación. La determinación de los cambios de cobertura vegetal en la ZMVT del año 1987 al 2010 mediante el establecimiento de los usos y cambios de cobertura de suelo, utilizando imágenes de satélite, se concluye que el 58.5 % del territorio permaneció estable, en contra parte el 41.5 % experimentó variaciones en su composición.

Las categorías que destacan por su dinamismo son los bosques, la agricultura, los asentamientos humanos y pastizales. Con respecto a las masas arbóreas, en el periodo de 23 años presentan un dinamismo significativo equivalente al 35 % de los cambios totales que presentó el área de estudio, lo cual implica un equilibrio frágil con respecto a las persistencias, siendo vulnerables a la conversión a otros usos del suelo.

Del estudio comparativo a través de ortofotos del año 2000 al 2008, de la cobertura vegetal en los municipios de la ZMVT se pudo establecer que el 99.6 % de las categorías del año 2000 persistieron en el año 2008, lo cual demuestra que el paisaje permanece estable.

El 0.4 % del territorio sufrió algún tipo de modificación, siendo los pastizales, el bosque de oyamel y el de pino, las coberturas que destacan por su dinamismo. Se pudo determinar que la zona norte del área de estudio, específicamente en el Parque Estatal Otomí-Mexica, Santuario del Agua Río Mayorazgo, José Antonio Álzate y Rio San Lorenzo, presentan signos de degradación de la cobertura arbórea como consecuencia de la inducción de la actividad agrícola, el crecimiento de asentamientos humanos y en menor proporción por actividades recreativas, debido a las características naturales del territorio. Asimismo se estableció que las zonas más vulnerables a la pérdida de cobertura arbórea se localizan en las regiones montañosas del N y NE de la sierra de las Cruces, sobre todo en el parque Otomí-Mexica, así como en la región SW, en el Parque Nacional Nevado de Toluca.

La predominancia de cambio de cobertura arbórea se localiza por arriba de los 3,000 msnm, insertadas en zonas de conservación de las ANP. Las zonas de riesgo “muy alto” se encuentran localizadas en las vialidades de primer orden (primarias) de la ZMVT, como es el caso de Paseo Tollocan, Las Torres, Paseo Colón, Matlazincas, Morelos, Pino Suárez de la ciudad de Toluca y ave. Tecnológico en Metepec, solo por mencionar algunas de ellas; y en las áreas urbanas con mayor densidad poblacional de la ZMVT. Las zonas de riesgo “alto” se encuentran localizadas principalmente en los municipios de Otzolotepec, Lerma, Santiago Tianguistenco, Metepec, norte de Toluca y Zinacantepec. Las zonas de riesgo “muy alto” y “alto” son propensas a causar efectos nocivos a la salud que van desde problemas respiratorios simples has afectaciones pulmonares. Los metales pesados que están asociados a éstas son principalmente As, Pb, Zn, Cu y Cr.  Las zonas de riesgo medio, se localizan y se encuentran fuertemente ligadas a áreas con usos de suelo principalmente agrícola de temporal, la cual favorece la generación de material particulado por aerosuspención. Las zonas con riesgo de exposición bajo, están asociadas a la presencia de cobertura vegetal que disminuye considerablemente el movimiento del material particulado asociado a los metales pesados. Finalmente, las zonas que no representan riesgo por exposición son aquellas ubicadas en áreas que presentan especies arbóreas tales como: encino, oyamel y pino que sirven como barreras naturales que interceptan el material particulado y por otro lado generando una importante cantidad de oxígeno.

Aplicaciones:

En la evaluación de los riesgos a la salud de la población de la ZMVT expuesta a la contaminación atmosférica por metales pesados, también se aplica en la identificación de las zonas con mayor acumulación de depósito atmosférico y metales pesados así como su efecto en organismo indicadores de contaminación atmosférica. La variación en la cobertura vegetal en la ZMVT.

Vinculación:

Este proyecto está vinculado con la Secretaría de Medio Ambiente del Gobierno del Estado de México, con el Programa de Aire Limpio del Valle de Toluca de la Dirección General de la Prevención y Control de la Contaminación Atmosférica.