Polución por plomo. Una larga historia grabada en el hielo.

El último apartamento que habité en la ciudad años atrás tenía una de esas cañerías de metal gris mate. Un metal lo suficientemente blando que hasta se rayaba con una simple llave. Era un edificio antiguo, de los años 60, con sus tuberías originales de plomo. «Antes de beber», me dijo el propietario, «deja correr el agua un buen rato. Y evita usar el agua caliente del grifo para cocinar». Esas fueron todas sus recomendaciones.

Hoy en día el plomo sigue presente en el ambiente, aunque en Europa cada vez menos gracias a su prohibición ya hace años de su uso como aditivo en pinturas interiores y carburantes. Hace años que se conocen los peligros de la contaminación del plomo, por ello ya hace tiempo que la Unión Europea obliga a sustituir las cañerías de este material, por contaminar las aguas y representar un serio peligro para la salud. De hecho a principios de los años 70 se empezó a tener conciencia de las consecuencia que podía tener la exposición a bajos niveles de plomo en niños y mujeres embarazadas, y aún así, aquí, se seguían usando cañerías de plomo en algunas edificaciones. Se sabe que la acumulación de plomo puede dañar el cerebro, el riñón y afectar la fertilidad, siendo especialmente nocivos sus efectos sobre los niños. Dichos efectos pueden tener serias consecuencias en mujeres embarazadas y los fetos en desarrollo, incluso en concentraciones muy bajas.

La toxicidad del plomo: una larga historia

En realidad, la humanidad conoce de efectos nocivos del plomo sobre la salud desde tiempos antiguos. Se le atribuyen a Nicandro de Colofón, escritor y botánico griego que debió vivir alrededor del siglo II a.C. las primeras descripciones de casos de cólicos y parálisis tras la ingesta de plomo. Otro griego, Discórides, años más tarde escribió que el plomo provocaba que a uno se «le fuese la cabeza». Al margen de los trabajadores de las minas y fundiciones, el grupo más expuesto al plomo en aquella época no eran otros que los consumidores de vino. Para contrarrestar el sabor astringente y amargo del ácido tánico se añadía al vino plomo que lo dulcificaba. Concretamente introducían acetato de plomo que obtenían tratando óxido de plomo [PbO] o óxido doble de plomo [Pb3O4] con ácido acético. Se le conocía como el «azúcar de plomo» o «sal de Saturno». El vino dulce de plomo que llegaba a contener entre 15 y 30 mg de plomo por litro constituía una parte importante de la dieta en las clases altas de la sociedad romana. Tal debió ser su éxito que el propio Plinio estimó que existían 185 marcas de vinos y más del doble de variedades de las mismas. Algunos historiadores han calculado, que según la producción de vino, la consumición media debía ser de entre 1 y 5 litros al día por persona. Hay quien atribuye al banquete que organizó Lucullus para celebrar sus triunfos ni más ni menos que 4.000.000 de litros de vino (Fig. 1). A la toxicidad resultante de esa dieta exuberante de vino y carnes rojas se la conocía en Roma como la «gota saturnina». Ha sido al escritor romano Galeno a quien se le atribuye el aforismo: «la gota es hija de Baco y Venus». El doctor Jerome O. Nriagu incluso ha especulado que los efectos nocivos del plomo pudieron contribuir al declive del imperio romano al aumentar la infertilidad y el aumento de casos de psicosis y problemas mentales especialmente entre sus clases gobernantes. 

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Fig. 1. Lámina que representa los famosos banquetes romanos en los que se abusaba de comida y vino.

 

También al plomo se le atribuye la muerte del pintor Caravaggio, intoxicado por exponerse constantemente al uso de plomo en las pinturas. Hay quien atribuye su comportamiento violento al envenenamiento que sufría. Lo mismo se dice del compositor Beethoven y su particular carácter. En muestras de pelo se ha podido constatar que presenta altos niveles de plomo posiblemente por su tendencia a beber vino en abundancia, aunque no se puede decir que fuese la causa de su muerte.

Muy a pesar de la larga historia de la humanidad y su convivencia con el plomo y sus efectos nocivos, no fue hasta 1909 cuando por primera vez una serie de países europeos prohibieron su uso como aditivo en las pinturas destinadas al interior de los hogares, tras conocerse en 1897 que aquella había sido la causa de intoxicación de varios niños en Australia. Aún con todo ese historial de toxicidad a sus espaldas a principios de los años 20 del siglo XX el plomo se añadió a la gasolina para mejorar así su combustión, incrementando así los niveles de polución de plomo en el aire y con ellos los niveles de plomo en sangre registrados en las poblaciones humanas, niveles que sólo han empezado a caer cuando empezó a imponerse la gasolina sin plomo a mediados de los 80. Pese a que en Europa se ha restringido su uso, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estimó en 2015 casi medio millón de muertes por intoxicación directa, así como costes de hasta 9,3 millones de años de vida ajustados por discapacidad (DALY por sus siglas en inglés; un índice que mira de estimar la cantidad de años que se pierden debido a una enfermedad, discapacidad o muerte prematura). Un problema que hoy sufren principalmente países con ingresos medio-bajo o bajo.       

Hoy somos consciente de lo que la contaminación representa para el mundo. En las últimas décadas, los científicos han ido revelando los efectos nocivos de muchos de los productos que hemos introducido o liberado de manera masiva al medio. Fuimos testigos de los peligros del abuso de insecticidas como el DDT, de los efectos de los PCBs, el CO2 o las ingentes cantidades de plástico que acaban cada día en nuestros mares y océanos. Cuando pensamos en la contaminación de la atmósfera a todos nos vienen imágenes a la cabeza de la época industrial. De esas estampas visualizadas tantas veces de unas ciudades europeas llenas de chimeneas de ladrillos sobresaliendo como alfileres por encima de los edificios vomitando continuas lenguas de humo a unos cielos encapotados. Es fácil pensar que la contaminación empezó entonces, con el inicio de la actividad industrial, pero la realidad es bien diferente.

Los orígenes de la contaminación atmosférica se remontan 3.000 años atrás

Estudios recientes han constatado que la contaminación atmosférica, especialmente la de plomo, puede trazarse en el tiempo hasta hace más de 3.000 años. No sólo eso, sino que el estudio detallado de columnas de hielo extraídas de glaciares en regiones tan remotas como Groenlandia o en los Alpes a más de 4.450 metros por encima del mar, les ha permitido reconstruir con el conocimiento de otros eventos históricos, los niveles de plomo en el aire que no son debidos a la actividad humana (Fig. 2).

Si bien el plomo hoy lo encontramos principalmente en algunos carburantes, hasta no hace mucho se utilizaba para construir tuberías y tejados, y más atrás en el tiempo, se fundía para acuñar monedas y utensilios caseros. La realidad es que desde tiempos remotos, la actividad minera y las fundiciones constituyen parte de las sociedades humanas, hasta el punto que ya la extracción minera de aquellos primeros imperios nacidos alrededor del Mediterráneo han dejado una huella tan detallada en el hielo que hoy los investigadores son capaces de leer en él la actividad económica y minera de cada momento y asociarla con sucesos históricos, pudiendo reconstruir epidemias, guerras y momentos de inestabilidad social durante la antigüedad en Europa.

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Fig. 2. Localización en rojo de donde se ha extraído el testigo de hielo en Groenlandia, y en amarillo las principales minas antiguas identificadas isotópicamente. Las fuentes de emisión más importantes de plomo fueron durante mucho tiempo, primero con los fenicios y los cartaginenses, y luego, como parte del imperio romano, las minas ibéricas de Riotinto y Cartagena

Las minas íberas las primeras contaminantes

De hecho fue en la segunda mitad de los 90 cuando una serie de trabajos basados en testigos o muestras de hielo (Ice core) extraídos en Groenlandia evidenciaron que la contaminación aérea por plomo podía remontarse hasta los tiempos de la Antigüedad. Más aún, aquellos primeros estudios consiguieron mediante el uso de isótopos identificar el origen de las partículas de plomo depositadas en los hielos árticos. Un origen que apuntaba mayoritariamente a la Península Ibérica, concretamente a las minas de Riotinto en Huelva y las minas del este en Cartago Nova, cuna de la actual Cartagena. La investigación apuntó que entre el 150 a.C y el 50 d.C. el 70% del plomo depositado en Groenlandia provino de las minas de Riotinto. Aquello supuso la detección de la primera contaminación aérea de escala hemisférica detectada antes de la Revolución Industrial, 1.500 años antes del desarrollo de las fábricas modernas.   

No sorprende que el trabajo encontrase que las minas ubicadas en territorio español fuesen entonces los principales focos de polución atmosférica. Hace tiempo que los historiadores conocen el valor minero que tenía la península. La llegada de los romanos a Hispania en el año 218 a.C. fue una decisión estratégica de la Segunda Guerra Púnica entre romanos y cartagineses, para cortar por parte de Roma la sustentación de hombres y dinero que obtenía Aníbal de sus territorios en suelo ibérico. El historiador Estrabón escribió, basándose en los testigos de otros autores griegos como Polibio, que presenció la Guerra Celtibérica a comienzos del siglo I a.C: «Hasta ahora ni el oro, ni la plata, ni el cobre, ni el hierro nativos se han hallado en ninguna parte de la tierra tan abundantes y excelentes». La minería, si bien fue explotada de manera industrial por los romanos, se había iniciado mucho antes. De hecho hay historiadores que consideran que cuando Cornelio Escipión conquistó Cartago Nova para controlar los yacimientos metalíferos en poder de Cartago, los romanos tan siquiera tenían ni los conocimientos, ni la experiencia suficiente para explotar las minas. De hecho, las explotaron según los procedimientos introducidos por los Bárquidas, a su vez copiados del Oriente helenístico, concretamente del Egipto de los Ptolomeos con los que Cartago mantenía buenas relaciones (Fig. 3). 

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Fig. 3. Reproducción del aspecto de unas fundiciones de metal fenicias, auténticas factorías de la antigüedad.

El historiador griego Diodoro Sículo dejó constancia en su obra Bibliotheca Historica la creencia que existía entonces sobre la riqueza mineral de Hispania, describiendo una tierra por donde discurrían torrentes de plata pura fundida tras un gran incendio forestal. 

«Hemos discurrido ya sobre las cosas concernientes a los íberos. Ahora nos parece oportuno tratar de las minas de plata que se encuentran entre ellos. Esta tierra tiene minas de plata que la suministran en cantidad y calidad excelente, lo que da a sus exploradores grandes ganancias. Al tratar de las hazañas de Heraklés en uno de los libros precedentes, hemos hablado de los montes de Iberia, llamados Pirineos. Éstos, tanto por su altura como por su longitud, superan en mucho a todos los demás. Extiéndese sin interrupción, aproximadamente desde el Mar que está al Mediodía hasta el Océano que está al Septentrión, sirviendo de límite entre la Galatia, por una parte, y la Iberia y Celtiberia, por otra. Extiéndese en una longitud de unos tres mil estadios. Tiene muchos bosques y espesas selvas. Y dícese a este propósito que en tiempos pasados unos pastores encendieron fuego y toda la zona montañosa ardió por entero. Como el fuego duró sin interrupción muchos días, se calcinó el suelo (este hecho es la razón de que tales montañas sean famosas con el nombre de Pirineos), lo que dio lugar a que la región afectada por el incendio brotase a la superficie el mineral argentífero fundido, el cual corrió formando numerosas corrientes de plata pura. El valor este metal era desconocido por los indígenas; por ello los fenicios, que por su comercio tenían tratos con estas tierras, conocedores de lo ocurrido, compraron la plata a cambio de baratijas. Así, pues, llevándola a Grecia, a Asia y a los demás pueblos, lograron los fenicios hacer grandes fortunas

El uso del cobre en la península se remonta hasta el IV milenio a.C, pero parece que no fue hasta el Bronce Final, justo antes de la época precolonial por parte de los fenicios, que las minas de plata fueron explotadas por los nativos, una de las posibles causas que llamó la atención de los fenicios tal y como recogió Diodoro mucho más tarde. La riqueza metalúrgica del sur peninsular hizo que apareciese la raíz arg– en topónimos y nombre propios, como el del legendario rey Argantonio o el de Mons Argentarius con el que se conocía a Sierra Morena. Es posible que los fenicios dejasen explotar a los nativos las minas guardándose ellos el conocimiento de separar la plata del resto de minerales por medio del proceso de copelación. 

La copelación consiste en aprovechar la afinidad de metales como el plomo por el oxígeno, lo que hace que se oxiden a diferencia de la plata y el oro. El elemento oxidado penetraba por capilaridad en la copela (recipiente) al ponerse a altas temperaturas de fundición, mientras la tensión superficial permitía a la plata mantenerse sobre la superficie para después ser decantada, separando así la plata del plomo. Durante el proceso de copelación, una parte de los óxidos de plomo eran absorbidos y otros se volatilizaban. Es decir, pasaban al aire contaminando el ambiente. Los romanos enseguida aprendieron las técnicas de explotación de las minas de los cartagineses, exportando el conocimiento aprendido a otros lugares de su imperio, como las minas de Dacia en Rumania o las de Wadi Fainan al sur del Mar Muerto (Fig. 4).

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Fig. 4. Esclavos romanos trabajando en las minas

Roma: un imperio de plomo

El estaño es el metal más fácil de fundir a 232ºC, el hierro el más difícil al requerir temperaturas de 1535ºC, el plomo tiene un punto de fusión bajo a 328ºC que lo hace muy maleable y explica que al igual que el cobre se explotase ya por allí el 4.000 a.C. Pero fue con los romanos cuando alcanzó su punto álgido. El imperio intensificó la actividad minera en todo su territorio y con ello la contaminación ambiental que implica, siendo la suya la mayor contaminación de la antigüedad.

Los romanos usaban el plomo para todo, más allá de la producción del vino dulce que ya se ha mencionado y que pudo ser causa de intoxicaciones por plomo más que frecuentes, la civilización romana empleó el plomo para la construcción de cañerías, para revestir los acueductos que transportaban el agua desde las montañas a las ciudades, para la construcción naviera en los barcos, lo añadían en las pinturas con las que decoraban sus casas, en los tintes para sus ropas e incluso en el peltre (aleación de estaño y plomo) con el que fabricaban utensilios caseros. El plomo era un elemento presente también en los utensilios cosméticos de las mujeres romanas como polvos faciales y pinturas para los labios, además de los objetos caseros como copas, ollas y otros elementos de la vajilla (Fig. 5). Aprendieron que el plomo tiene propiedades bactericidas y lo empleaban para preservar parte de sus alimentos. Igual que lo usaron como espermicida en formato de método anticonceptivo antiguo, así como para tratar enfermedades cutáneas. Y el ya mencionado uso del acetato de plomo al no conocer el azúcar para endulzar vinos. Incluso al morir, el romano, quizás intoxicado por el plomo cotidiano, cruzaba al otro lado en un ataúd de plomo. No sorprende que el plomo sea conocido también como el «metal romano». Podría decirse que imperio romano era literalmente un imperio de plomo.

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Fig. 5. Mujer romana de clase alta atendida por sus sirvientas, muchos de los utensilios caseros, así como los productos cosméticos contenían plomo.

Para ello necesitaban minas. Muchas minas y los romanos fueron muy eficientes gestionando sus recursos. El problema del plomo es su alta volatilidad y pulverización que contaminan el agua, el aire y el suelo. La fundición generaba grandes volúmenes de vapores de plomo que contribuyeron a contaminar la atmósfera hasta alcanzar lugares tan lejanos de la tierra como los glaciares de Groenlandia (Fig. 2). Los romanos eran conscientes de los efectos nocivos de las minas, una condena a trabajar a las minas equivalía a una sentencia de muerte, sacando, eso sí, antes un buen rendimiento del muerto.

Algunas estimaciones apuntan que en su época dorada el imperio romano procesó hasta 80.000 toneladas anuales de plomo, de éstas, un 5% era liberado a la atmósfera, lo que equivale a unas 4.000 toneladas anuales contaminando la troposfera.

Las guerras, la crisis de la República, el auge del Imperio, las plagas, todos sus consecuencias económicas están grabadas en el hielo y el nivel de contaminantes

Ahora, un estudio más refinado recientemente publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences ha permitido evaluar y reconstruir los vaivenes de la contaminación de plomo con diferentes sucesos históricos. «Hemos descubierto que la polución de plomo en Groenlandia permite reconstruir muy de cerca epidemias, guerras, momentos de inestabilidad social y expansiones imperiales durante la antigüedad en Europa» ha comentado Joe McConnell director del estudio.

Gracias a la detallada cronología grabadas en el hielo han podido vincular niveles de polución por plomo con economía, al igual que hoy se ha observado que momentos de crisis económica provocan caídas en las emisiones de CO2. En el pasado la minería y las fundiciones eran las que se resentían en los periodos de inestabilidad. En base a ello, analizando las concentraciones de partículas de plomo en diferentes épocas han podido ver que la producción de plomo alcanzó su máximo con el esplendor del Imperio Romano durante los siglos I y II a.C., periodo conocido como Pax Romana. Durante ese tiempo los niveles de producción de plomo cuadriplicaron a los niveles observados durante las últimas décadas de la República Romana. Las emisiones de plomo subieron y bajaron en consonancia con las guerras y la crisis de la República (Fig. 6). Y cayeron en picado durante dos episodios epidémicos: la epidemia de Antonino o Peste de los Antoninos causada por la viruela y la epidemia de Cipriano de origen dudoso, quizás viruela, un filovirus o una gripe.

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Fig. 6. Figura donde se representan las fluctuaciones de plomo detectado en el hielo de Groenlandia a lo largo de las diferentes épocas. Se aprecia unos primeros picos en los siglos VIII y VI a.C que corresponden al periodo fenicio, Una intensificación en los siglos IV-I a.C y una fuerte caída durante la crisis de la República Romana (B-C), para volver a aumentar durante la Pax Romana del Imperio (D-E) hasta la peste de los Antoninos (E) y la plaga de Cipriano (F), donde cae definitivamente la explotación minera hasta el colapso del Imperio Occidental de Roma (H). Los valores de contaminación del imperio no se alcanzan hasta la Edad Media en el siglo VIII, casi 500 años más tarde. Fuente Original publicada en McConell et al. (2018) PNAS 115:5726–5731

La Peste de los Antoninos se inició el 165 d.C y tuvo varias fases, la más fuerte entre el 168/169, la última fue el 180 d.C. Se le atribuye a la viruela hasta entonces desconocida en aquellas tierras la mortalidad de entre un 10-20% de la población del Imperio. Poco menos de un siglo más tarde la epidemia de Cipriano sufrió otro periodo de plagas que fueron del 251 d.C. hasta el 270 d.C., cuya base se sigue discutiendo, atribuyéndose a una gripe o a un virus parecido al del Ebola. La de Antonino se considera que inició la caída del Imperio. Quebró el tiempo de bonanza social experimentado durante la Pax Romana y con los mayores niveles de contaminación por plomo, hasta unos niveles de contaminación atmosférica que cayeron en picado indicando la debilitación económica del imperio. De hecho los niveles de contaminación se mantuvieron mínimos y volvieron a aumentar considerablemente hasta casi 500 años más tarde en plena Edad Media (Fig. 5). Desde entonces la contaminación por plomo atmosférico se mantuvo más o menos estable hasta volver a aumentar con la Revolución Industrial y más tarde con su uso como aditivo en los combustibles.

Fue a partir de su prohibición en los combustibles y en pinturas domesticas que los niveles han vuelto a bajar en Europa, sin embargo un estudio publicado el año pasado basado en muestras de hielo de los Alpes Suizos han evidenciado que los niveles de contaminación siguen estando bastante por encima de lo que corresponde a la contaminación natural. De hecho, fue al estudiar toda una serie temporal de los dos últimos milenios cuando pudieron apreciar que había habido un punto en la historia europea en la que la polución por plomo alcanzó sus mínimos. Dicho momento comprende un total de cuatro años comprendidos entre 1349 y 1353 cuando la Peste Negra azotó el continente. Como consecuencia de la epidemia medieval, la actividad minera se debió detener casi completamente y también el deposito de partículas de plomo en los glaciares de los Alpes. El trabajo nos muestras que pese a la tendencia actual a reducir la emisión de plomo, seguimos lejos de los valores naturales, cuestionando cuales pueden ser las implicaciones medioambientales y de salud humana de los valores actuales. Lejos de la exposición continua a la que se enfrentaban los ciudadanos romanos y los efectos que ello pudo suponer sobre su salud, a día de hoy, el aire y por tanto el suelo y las aguas siguen almacenando plomo que se acumula en los vegetales y los animales que los ingieren. 

 


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