Los ecosistemas urbanos est叩n, en cierta medida, aislados de otros paisajes geoqu鱈micos. Aunque ocupan un territorio relativamente peque単o (menos del 6% de la superficie terrestre de la Tierra), las 叩reas urbanas dan refugio a la mayor鱈a de la humanidad. En este sentido, la evaluaci坦n ambiental de las ciudades, as鱈 como los estudios de las condiciones favorables de desarrollo de la fauna urbana, son de suma importancia.

Varias razones primarias han causado los problemas ecol坦gicos actuales. Primero, la fauna natural (salvaje) de los suburbios se incluye gradualmente en las 叩reas urbanas en crecimiento que desarrollan los territorios adyacentes (Burden, 2006; Gonz叩lez-Garc鱈a et al., 2009). En segundo lugar, las 叩reas que rodean la ciudad han sido ampliamente utilizadas por sus residentes y los paisajes biog辿nicos (estepas, bosques, etc.) han comenzado a transformarse en 叩reas tecnog辿nicas, principalmente agr鱈colas, viales e industriales. Esto ha causado una migraci坦n significativa de la fauna de los suburbios a los asentamientos (Garden et al., 2006; Luniak, 2004). Este proceso involucra principalmente aves y roedores. En tercer lugar, el n炭mero de animales silvestres (por ejemplo, ardillas) y animales dom辿sticos ha aumentado (Rhodes et al., 2011).

Parte de la fauna que se ha trasladado a las ciudades lo ha hecho portando enfermedades, encontrando condiciones inusuales en esos entornos. Este hecho es de suma importancia en la medida que, en la mayor鱈a de los casos, este fen坦meno tiene un impacto negativo. Como resultado, muchas enfermedades de animales y aves terrestres se han vuelto peligrosas para los humanos.

De acuerdo con la Ley del comportamiento de los elementos qu鱈micos en la biosfera (formulada por V. A. Alekseenko en 1992, 2006, 2017), el contenido, la distribuci坦n e incluso la aparici坦n de formas de elementos qu鱈micos se transforman, particularmente, en paisajes residenciales en comparaci坦n con los naturales. Por ejemplo, el papel de la migraci坦n y acumulaci坦n tecnog辿nica, superpuesta a los procesos naturales, ha aumentado significativamente. Adem叩s, en la gran mayor鱈a de los casos, las consecuencias de la tecnog辿nesis son primordiales.

Bajo la influencia de numerosos factores antropog辿nicos, como la contaminaci坦n electromagn辿tica, t辿rmica, sonora (ruido), radioactiva y lum鱈nica, la composici坦n de la materia viva puede sufrir ciertos cambios. De acuerdo con la Ley de conexi坦n entre cambios en un solo paisaje (formulada por V. A. Alekseenko en 1992), estos cambios afectan con el tiempo las caracter鱈sticas geoqu鱈micas de la atm坦sfera urbana, las aguas subterr叩neas y, en 炭ltima instancia, la calidad de vida de la fauna.

Dado que los elementos qu鱈micos se transportan a paisajes residenciales, como resultado de procesos naturales regionales normales y como resultado de la tecnog辿nesis, las anomal鱈as geoqu鱈micas se forman a menudo en varias zonas de la ciudad en comparaci坦n con las 叩reas naturales circundantes. Teniendo en cuenta las condiciones de ocurrencia de tales anomal鱈as, deben clasificarse como natural-tecnog辿nicas y polig辿nicas.

Su caracter鱈stica particular es una superposici坦n parcial de anomal鱈as compuestas por varios elementos qu鱈micos. Por lo tanto, estas anomal鱈as pueden considerarse como componentes m炭ltiples, diferentes de los an叩logos naturales. Primero, la anomal鱈a urbana (o m叩s bien, el grupo de anomal鱈as) presenta los contaminantes en diferentes formas. En segundo lugar, los contaminantes suelen presentarse por numerosos elementos qu鱈micos (compuestos) que no tienen propiedades cristalinas qu鱈micas comunes. La extrema irregularidad de la abundancia de contaminantes debe entenderse como una particularidad de las anomal鱈as urbanas.

Debate

Consideremos primero varias propiedades de las anomal鱈as atmosf辿ricas en el aire cercano a la superficie de la tierra de los paisajes residenciales:

1. La composici坦n de los gases atmosf辿ricos en las zonas urbanas es significativamente diferente de la de los paisajes naturales (biog辿nicos). De hecho, en las ciudades, nos enfrentamos a una gran anomal鱈a tecnog辿nica en los qu鱈micos que conforman la atm坦sfera, formada por varios contaminantes y que, desde este punto de vista, es polig辿nica. Por ejemplo, definamos anomal鱈a de qu鱈mica en una ciudad con una poblaci坦n superior al mill坦n de habitantes, con varias industrias y veh鱈culos que producen aproximadamente 1.500 toneladas de hidrocarburos, m叩s de 600 toneladas de 坦xido de nitr坦geno, 5.000 toneladas de mon坦xido de carbono, 500 toneladas de 坦xidos de azufre, etc. diariamente. Cerca de 90 toneladas de diversos aerosoles son��tambi辿n emitidos al aire.

2. Esta anomal鱈a en los asentamientos grandes es absolutamente no homog辿nea y se divide en otras m叩s peque単as, que difieren en la composici坦n y el contenido de los gases. M叩s del 30% de los aerosoles provienen de veh鱈culos, y los 坦xidos de nitr坦geno se derivan de la combusti坦n del combustible. En consecuencia, existe una relaci坦n espacial entre anomal鱈as y contaminantes.

3. La ubicaci坦n de ciertas anomal鱈as atmosf辿ricas en ciudades no est叩 estrictamente fijada en diferentes distritos. Estas anomal鱈as son m坦viles, seg炭n el contenido de contaminantes, e incluso pueden desaparecer completamente con las condiciones clim叩ticas cambiantes y seg炭n horas punta en la actividad econ坦mica y el transporte.

Las aguas urbanas se caracterizan por las siguientes caracter鱈sticas:

1. El contenido de componentes permite identificar en los cuerpos de agua urbanos las principales anomal鱈as hidroqu鱈micas tecnog辿nicas;

2. En tales anomal鱈as acuosas, la distribuci坦n de contaminantes, as鱈 como las caracter鱈sticas de oxidaci坦n-reducci坦n y 叩cido-alcalino son irregulares;

3. El contenido de los contaminantes prioritarios est叩 determinado por las industrias cercanas y var鱈a seg炭n las estaciones y los a単os. Por ejemplo, en el centro de una ciudad, el contenido de calcio (Ca) en el agua subterr叩nea suele ser de 10 a 20 veces mayor que el en los suburbios, y el contenido del mismo elemento en verano es 1.5 veces mayor que en invierno.

La vegetaci坦n en 叩reas urbanas es diferente de la cobertura vegetal de los paisajes que rodean los asentamientos:

1. Las plantas urbanas representan una anomal鱈a geobot叩nica en comparaci坦n con la cobertura vegetal de los suburbios. Se diferencia en la composici坦n de especies de plantas; la tasa de crecimiento de las ramas, la clorosis, la necrosis, el mareo, la muerte de ramas de 叩rboles peque単os; secado y marchitamiento.

2. El contenido de numerosos elementos qu鱈micos en la vegetaci坦n urbana difiere significativamente de su contenido fuera de dichos asentamientos. Esto permite considerar una ciudad como una gran anomal鱈a biogeoqu鱈mica multicomponente.

3. El desarrollo de cambios biogeoqu鱈micos y geol坦gicos en la vegetaci坦n de las 叩reas urbanas es un mosaico.

4. La especificidad en la aparici坦n de anomal鱈as biogeoqu鱈micas y geobot叩nicas urbanas, junto con la eliminaci坦n de la hojarasca, da como resultado el ciclo biol坦gico 炭nico de los elementos qu鱈micos, t鱈pico solo para paisajes residenciales. Esto, a su vez, hace que las condiciones de migraci坦n y acumulaci坦n de elementos qu鱈micos en los suelos urbanos sea espec鱈fica (Tume et al., 2018).

De acuerdo con la Ley de desarrollo de cambios ecol坦gico-geoqu鱈micos dentro de un solo paisaje, las anomal鱈as bioqu鱈micas, geoqu鱈micas, bioqu鱈micas dentro de una sola 叩rea urbana constituyen una anomal鱈a litoqu鱈mica (suelo) de toda la ciudad. En colaboraci坦n con el acad辿mico N.P. Laverov, se dise単坦 una metodolog鱈a de investigaci坦n especial. Se eligieron m辿todos de an叩lisis (a menudo por fiabilidad, duplic叩ndose entre s鱈) y se determinaron los laboratorios l鱈deres.

Todos estos temas fueron considerados en detalle en monograf鱈as y art鱈culos arbitrados (Alekseenko, Alekseenko, 2013, 2014a, 2014b). Se estudiaron las caracter鱈sticas geoqu鱈micas de los suelos de m叩s de 300 ciudades en Europa, Asia, ��frica, Australia y Am辿rica; se escogi坦 un n炭mero de muestras (entre 30 y 100) procedentes de diferentes asentamientos, seleccionadas de manera uniforme entre varios miles.

Todo el trabajo para establecer la abundancia de elementos qu鱈micos en los suelos urbanos tom坦 unos 20 a単os. Los datos obtenidos se compararon con las abundancias en los suelos de la Tierra (Tabla 1), caracterizando los patrones geoqu鱈micos de los suelos de finales del siglo XX a principios del siglo XXI. Est叩 claro que, con el tiempo, la abundancia de ciertos elementos cambiar叩, especialmente por la influencia de las tecnolog鱈as cambiantes implementadas por las actividades llevadas a cabo en zonas urbanas.

La migraci坦n biog辿nica y la presencia de organismos vivos determinan en gran medida las caracter鱈sticas del estado geoqu鱈mico del medio ambiente y son las caracter鱈sticas principales de la clasificaci坦n de los paisajes geoqu鱈micos, incluidos los urbanos. La gente constituye la zoomasa predominante en las ciudades.

Esto determina la migraci坦n tecnog辿nica; constituye una parte importante del ciclo biol坦gico; y es determinante en el exterminio directo y el surgimiento de nuevos tipos de fauna urbana. En estas circunstancias, los paisajes residenciales se dividieron en grupos seg炭n el n炭mero de habitantes (Alekseenko, Alekseenko, 2013, 2014b). Los contenidos promedio de los elementos qu鱈micos obtenidos en los suelos de estos grupos se muestran en la Tabla 2.

Conclusiones

Incluso un an叩lisis superficial de la informaci坦n obtenida permite extraer las siguientes conclusiones generales:

1. Los suelos urbanos heredaron la desigualdad extrema de la distribuci坦n de los elementos qu鱈micos y la conexi坦n de sus contenidos con la masa at坦mica de los suelos naturales de la Tierra, lo que llev坦 al predominio de los elementos ligeros y de n炭mero par.

2. Los patrones geoqu鱈micos contempor叩neos del suelo se forman principalmente bajo el impacto tecnog辿nico. Las concentraciones de boro (B), bario (Ba), calcio (Ca), cloro (Cl), mercurio (Hg), litio (Li), elementos del bloque P, plomo (Pb), estroncio (Sr) y cinc (Zn) est叩n elevadas debido a este impacto. Estos elementos qu鱈micos tienen una influencia primordial en todos los organismos vivos de las ciudades, incluida la fauna silvestre y dom辿stica.

3. Tales elementos cuyas concentraciones exceden los niveles de los suelos de la Tierra , como la plata (Ag) en 5.3 veces, ars辿nico (As) en 9.4 veces, bismuto (Bi) y molibdeno (Mo) en 2.2 veces, esta単o (Sn) en 2.7 veces, wolframio (W) e iterbio (Yb) en 1.5 veces, pueden afectar la calidad de vida de los organismos urbanos.

4. En los suelos de ciertos grupos de asentamientos, divididos por el n炭mero de residentes, el contenido promedio de los elementos qu鱈micos difiere significativamente. En ciudades con m叩s de un mill坦n de habitantes, se encontr坦 el mayor n炭mero de elementos un promedio alto de concentraci坦n: plomo (Pb), cinc (Zn), plata (Ag), ars辿nico (As), cobre (Cu), manganeso (Mn), cobalto (Co), n鱈quel (Ni), titanio (Ti) y esta単o (Sn). La menor concentraci坦n de elementos qu鱈micos con el contenido promedio elevado es t鱈pico de los suelos de poblaciones reducidas, aldeas y granjas. Esto debe tenerse en cuenta al considerar las condiciones adecuadas para la existencia de los organismos.

5. Las abundancia establecida de elementos en los suelos urbanos son sus propiedades geoqu鱈micas (ecol坦gicas y geoqu鱈mico), las cuales reflejan el impacto combinado simult叩neo de los procesos tecnog辿nicos y naturales. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnolog鱈a, las concentraciones pueden cambiar gradualmente aunque la tasa de tales cambios es meramente predecible.

Bibliograf鱈a
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Art鱈culo publicado en la revista anual de la��Academia de Ciencias Veterinarias de Catalu単a, edici坦n 2018.��