La contaminación acústica , o contaminación acústica , es la propagación de ruido o sonido con diversos impactos en la actividad de la vida humana o animal, la mayoría de los cuales son nocivos hasta cierto punto. La fuente de ruido exterior en todo el mundo es causada principalmente por máquinas, sistemas de transporte y propagación. [1] [2] [3] Una mala planificación urbana puede dar lugar a la desintegración acústica o la contaminación, los edificios industriales y residenciales uno al lado del otro pueden provocar contaminación acústica en las zonas residenciales. Algunas de las principales fuentes de ruido en las zonas residenciales incluyen la música alta , el transporte (tráfico, ferrocarril, aviones, etc.), el mantenimiento del césped, la construcción , los generadores eléctricos, las turbinas eólicas, las explosiones y las personas.
Los problemas documentados asociados con el ruido en entornos urbanos se remontan a la antigua Roma . [4] Las investigaciones sugieren que la contaminación acústica en los Estados Unidos es más alta en los vecindarios de minorías raciales y de bajos ingresos, [5] y la contaminación acústica asociada con los generadores de electricidad domésticos es una degradación ambiental emergente en muchas naciones en desarrollo. [6]
Los niveles elevados de ruido pueden contribuir a los efectos cardiovasculares en los seres humanos y a una mayor incidencia de enfermedades de las arterias coronarias . [7] [8] En los animales, el ruido puede aumentar el riesgo de muerte al alterar la detección y evitación de depredadores o presas, interferir con la reproducción y la navegación y contribuir a la pérdida permanente de audición. [9] Una cantidad sustancial del ruido que producen los humanos se produce en el océano. Hasta hace poco, la mayor parte de las investigaciones sobre los impactos del ruido se han centrado en los mamíferos marinos y, en menor grado, en los peces. [10] [11] En los últimos años, los científicos han pasado a realizar estudios sobre invertebrados y sus respuestas a los sonidos antropogénicos en el medio marino. Esta investigación es esencial, especialmente teniendo en cuenta que los invertebrados representan el 75% de las especies marinas y, por tanto, componen un gran porcentaje de las redes alimentarias oceánicas. [11] De los estudios que se han realizado, en la investigación se ha representado una variedad considerable de familias de invertebrados. Existe una variación en la complejidad de sus sistemas sensoriales, lo que permite a los científicos estudiar una variedad de características y desarrollar una mejor comprensión de los impactos del ruido antropogénico en los organismos vivos.
Debido a que el entorno de ruido cívico local puede afectar el valor percibido de los bienes inmuebles , a menudo el mayor capital en poder del propietario de una vivienda, los intereses personales en el entorno de ruido y las políticas cívicas que rodean el entorno de ruido pueden ser extremadamente altos.
Los investigadores miden el ruido en términos de presión , intensidad y frecuencia . El nivel de presión sonora (SPL) representa la cantidad de presión relativa a la presión atmosférica durante la propagación de ondas sonoras que puede variar con el tiempo; esto también se conoce como suma de las amplitudes de una onda. [13] La intensidad del sonido , medida en vatios por metro cuadrado, representa el flujo de sonido sobre un área particular. Aunque la presión y la intensidad del sonido difieren, ambas pueden describir el nivel de volumen comparando el estado actual con el umbral de audición; esto da como resultado unidades de decibeles en la escala logarítmica. [14] [15] La escala logarítmica se adapta a la amplia gama de sonidos que escucha el oído humano.
La frecuencia, o tono, se mide en Hercios (Hz) y refleja la cantidad de ondas sonoras que se propagan por el aire por segundo. [14] [16] El rango de frecuencias escuchadas por el oído humano oscila entre 20 Hz y 20.000 Hz; sin embargo, la sensibilidad para escuchar frecuencias más altas disminuye con la edad. [14] Algunos organismos, como los elefantes, [17] pueden registrar frecuencias entre 0 y 20 Hz (infrasonido), y otros, como los murciélagos, pueden reconocer frecuencias superiores a 20.000 Hz (ultrasonido) para ecolocalizarse. [16] [18]
Los investigadores utilizan diferentes ponderaciones para tener en cuenta la frecuencia del ruido con su intensidad, ya que los humanos no perciben el sonido con el mismo nivel de volumen. [14] Los niveles ponderados más utilizados son ponderación A , ponderación C y ponderación Z. La ponderación A refleja el rango de audición, con frecuencias de 20 Hz a 20.000 Hz. [14] Esto da más peso a las frecuencias más altas y menos peso a las frecuencias más bajas. [14] [19] La ponderación C se ha utilizado para medir la presión sonora máxima o el ruido impulsivo, similar a los ruidos fuertes y de corta duración de la maquinaria en entornos ocupacionales. [19] [20] La ponderación Z, también conocida como ponderación cero, representa niveles de ruido sin ponderaciones de frecuencia. [19] [20]
Comprender los niveles de presión sonora es clave para evaluar las mediciones de la contaminación acústica. Varias métricas que describen la exposición al ruido incluyen:
Investigadores del Servicio de Parques Nacionales de EE.UU. descubrieron que la actividad humana duplica los niveles de ruido de fondo en el 63 por ciento de los espacios protegidos como los parques nacionales, y los multiplica por diez en el 21 por ciento. En estos últimos lugares, "si podías haber oído algo a 100 pies de distancia, ahora sólo puedes oírlo a 10 pies de distancia" [24] [25]
El sonido se puede medir en el aire mediante un sonómetro , un dispositivo que consta de un micrófono, un amplificador y un medidor de tiempo. [26] Los sonómetros pueden medir el ruido en diferentes frecuencias (normalmente niveles ponderados A y C). [14] Hay dos configuraciones para las constantes de tiempo de respuesta, rápida ( constante de tiempo = 0,125 segundos, similar a la audición humana) o lenta (1 segundo, utilizada para calcular promedios en niveles de sonido muy variables). [14] Los sonómetros cumplen con los estándares requeridos establecidos por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) [27] y en los Estados Unidos, el Instituto Nacional Americano de Estándares como instrumentos de tipo 0, 1 o 2. [28]
No se requiere que los dispositivos de tipo 0 cumplan con los mismos criterios que se esperan de los tipos 1 y 2, ya que los científicos los utilizan como estándares de referencia de laboratorio. [28] Los instrumentos de tipo 1 (precisión) están destinados a estudiar la precisión de la captura de mediciones de sonido, mientras que los instrumentos de tipo 2 son para uso general en el campo. [28] Los dispositivos de tipo 1 aceptables según las normas tienen un margen de error de ±1,5 dB, mientras que los instrumentos de tipo 2 cumplen con un margen de error de ±2,3 dB. [28]
El sonido también se puede medir utilizando un dosímetro de ruido, un dispositivo similar a un sonómetro. Las personas han utilizado dosímetros para medir los niveles de exposición personal en entornos ocupacionales dado su tamaño más pequeño y portátil. A diferencia de muchos sonómetros, un micrófono dosímetro se conecta al trabajador y monitorea los niveles durante todo el turno de trabajo. [29] Además, los dosímetros pueden calcular la dosis porcentual o el promedio ponderado en el tiempo (TWA). [29]
En los últimos años, científicos e ingenieros de audio han estado desarrollando aplicaciones para teléfonos inteligentes para realizar mediciones de sonido, similares a los sonómetros y dosímetros independientes. En 2014, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) dentro de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) publicó un estudio que examina la eficacia de 192 aplicaciones de medición de sonido en teléfonos inteligentes Apple y Android. [30] [31]
Los autores descubrieron que sólo 10 aplicaciones, todas ellas en la App Store , cumplían con todos los criterios de aceptabilidad. De estas 10 aplicaciones, solo 4 cumplieron con los criterios de precisión dentro de 2 dB(A) del estándar de referencia. [30] [31] Como resultado de este estudio, crearon la aplicación NIOSH Sound Level Meter para aumentar la accesibilidad y disminuir los costos de monitoreo del ruido utilizando datos de crowdsourcing con una aplicación probada y altamente precisa. [30] [31] La aplicación cumple con los requisitos ANSI S1.4 e IEC 61672. [32]
La aplicación calcula las siguientes medidas: tiempo de ejecución total, nivel de sonido instantáneo, nivel de sonido equivalente ponderado A (LAeq), nivel máximo (LAmax), nivel de sonido máximo ponderado C, promedio ponderado en el tiempo (TWA), dosis y proyección. dosis. [30] La dosis y la dosis proyectada se basan en el nivel de sonido y la duración de la exposición al ruido en relación con el límite de exposición recomendado por NIOSH de 85 dB(A) para un turno de trabajo de ocho horas.
Usando el micrófono interno del teléfono (o un micrófono externo conectado), el medidor de nivel de sonido NIOSH mide niveles de sonido instantáneos en tiempo real y convierte el sonido en energía eléctrica para calcular mediciones en decibelios ponderados A, C o Z. Los usuarios de la aplicación pueden generar, guardar y enviar por correo electrónico informes de medición. Actualmente, el sonómetro NIOSH solo está disponible en dispositivos Apple iOS.
La contaminación acústica afecta tanto a la salud como al comportamiento. Los sonidos no deseados (ruido) pueden dañar la salud fisiológica. La contaminación acústica está asociada con varias afecciones de salud, incluidos trastornos cardiovasculares, hipertensión , altos niveles de estrés, tinnitus , pérdida de audición, alteraciones del sueño y otros efectos nocivos y perturbadores. [7] [33] [34] [35] [36] Según una revisión de 2019 de la literatura existente, la contaminación acústica se asoció con un deterioro cognitivo más rápido. [37]
En toda Europa, según la Agencia Europea de Medio Ambiente , se estima que 113 millones de personas se ven afectadas por niveles de ruido del tráfico rodado superiores a 55 decibeles, el umbral en el que el ruido se vuelve perjudicial para la salud humana según la definición de la OMS. [38]
El sonido se vuelve no deseado cuando interfiere con actividades normales como el sueño o la conversación, o interrumpe o disminuye la calidad de vida. [39] La pérdida de audición inducida por el ruido puede ser causada por una exposición prolongada a niveles de ruido superiores a 85 decibelios ponderados A. [40] Una comparación de los miembros de la tribu Maaban , que estaban expuestos de manera insignificante al ruido del transporte o industrial, con una población típica de EE. UU. mostró que la exposición crónica a niveles moderadamente altos de ruido ambiental contribuye a la pérdida de audición. [33]
La exposición al ruido en el lugar de trabajo también puede contribuir a la pérdida de audición inducida por el ruido y otros problemas de salud. La pérdida de audición ocupacional es una de las enfermedades relacionadas con el trabajo más comunes en los EE. UU. y en todo el mundo. [41]
No está tan claro cómo los humanos se adaptan subjetivamente al ruido. La tolerancia al ruido suele ser independiente de los niveles de decibelios. La investigación sobre paisajes sonoros de Murray Schafer fue innovadora en este sentido. En su trabajo, presenta argumentos convincentes sobre cómo los humanos se relacionan con el ruido a un nivel subjetivo y cómo dicha subjetividad está condicionada por la cultura. [42] Schafer señala que el sonido es una expresión de poder y, como tal, la cultura material (por ejemplo, los autos rápidos o las motocicletas Harley Davidson con tuberías de repuesto) tienden a tener motores más ruidosos no solo por razones de seguridad, sino también para expresiones de poder al dominar. el paisaje sonoro con un sonido particular. [43]
Otra investigación clave en esta área se puede ver en el análisis comparativo de Fong de las diferencias en el paisaje sonoro entre Bangkok, Tailandia y Los Ángeles, California, Estados Unidos. Basado en la investigación de Schafer, el estudio de Fong mostró cómo los paisajes sonoros difieren según el nivel de desarrollo urbano de la zona. Encontró que las ciudades de la periferia tienen paisajes sonoros diferentes a los de las zonas del centro de la ciudad. Los hallazgos de Fong vinculan no sólo la apreciación del paisaje sonoro con visiones subjetivas del sonido, sino que también demuestran cómo los diferentes sonidos del paisaje sonoro son indicativos de diferencias de clase en entornos urbanos. [44]
La contaminación acústica puede tener efectos negativos en adultos y niños en el espectro autista . [45] Las personas con trastorno del espectro autista (TEA) pueden tener hiperacusia, que es una sensibilidad anormal al sonido. [46] Las personas con TEA que experimentan hiperacusia pueden tener emociones desagradables, como miedo y ansiedad, y sensaciones físicas incómodas en ambientes ruidosos con sonidos fuertes. [47] Esto puede hacer que las personas con TEA eviten ambientes con contaminación acústica, lo que a su vez puede resultar en aislamiento y afectar negativamente su calidad de vida. Los ruidos explosivos repentinos típicos de los escapes de los automóviles de alto rendimiento y las alarmas de los automóviles son tipos de contaminación acústica que pueden afectar a las personas con TEA. [45]
Si bien las personas mayores pueden tener problemas cardíacos debido al ruido, según la Organización Mundial de la Salud, los niños son especialmente vulnerables al ruido, y los efectos que el ruido tiene en los niños pueden ser permanentes. [48] El ruido representa una grave amenaza para la salud física y psicológica de un niño y puede interferir negativamente con su aprendizaje y comportamiento. [49] La exposición a la contaminación acústica persistente muestra lo importante que es mantener la salud ambiental para mantener sanos a los niños y a los ancianos . [50]
El ruido generado por el tráfico, los barcos, los vehículos y las aeronaves puede afectar la supervivencia de las especies de vida silvestre y puede llegar a hábitats no perturbados. [51] Aunque los sonidos están comúnmente presentes en el medio ambiente, los ruidos antropogénicos se distinguen debido a diferencias en frecuencia y amplitud. [52] Muchos animales utilizan sonidos para comunicarse con otros de su especie, ya sea con fines de reproducción, navegación o para notificar a otros sobre presas o depredadores. Sin embargo, los ruidos antropogénicos inhiben a las especies a la hora de detectar estos sonidos, lo que afecta la comunicación general dentro de la población. [52] Especies como aves, anfibios, reptiles, peces, mamíferos e invertebrados son ejemplos de grupos biológicos que se ven afectados por la contaminación acústica. [51] [53] Si los animales no pueden comunicarse entre sí, esto provocaría una disminución de la reproducción (incapacidad de encontrar pareja) y una mayor mortalidad (falta de comunicación para la detección de depredadores). [51]
Los petirrojos europeos que viven en entornos urbanos tienen más probabilidades de cantar de noche en lugares con altos niveles de contaminación acústica durante el día, lo que sugiere que cantan de noche porque es más silencioso y su mensaje puede propagarse por el entorno con mayor claridad. [54] El mismo estudio demostró que el ruido diurno era un predictor más fuerte del canto nocturno que la contaminación lumínica nocturna , a la que a menudo se atribuye el fenómeno. El ruido antropogénico redujo la riqueza de especies de aves que se encuentran en los parques urbanos neotropicales. [55]
Los pinzones cebra se vuelven menos fieles a sus parejas cuando se exponen al ruido del tráfico. Esto podría alterar la trayectoria evolutiva de una población mediante la selección de rasgos, minando los recursos normalmente dedicados a otras actividades y conduciendo así a profundas consecuencias genéticas y evolutivas. [56]
Se han identificado varias razones relacionadas con la hipersensibilidad en los invertebrados cuando se exponen al ruido antropogénico. Los invertebrados han evolucionado para captar sonidos y una gran parte de su fisiología está adaptada para detectar vibraciones ambientales. [57] Las antenas o los pelos del organismo captan el movimiento de las partículas. [58] El ruido antropogénico creado en el medio marino, como el hincado de pilotes y el transporte marítimo, se capta mediante el movimiento de partículas; estas actividades ejemplifican estímulos de campo cercano. [58]
La capacidad de detectar vibraciones a través de estructuras mecanosensoriales es más importante en invertebrados y peces. Los mamíferos también dependen de oídos detectores de presión para percibir el ruido a su alrededor. [58] Por lo tanto, se sugiere que los invertebrados marinos probablemente perciban los efectos del ruido de manera diferente que los mamíferos marinos. Se informa que los invertebrados pueden detectar una amplia gama de sonidos, pero la sensibilidad al ruido varía sustancialmente entre cada especie. Sin embargo, en general los invertebrados dependen de frecuencias inferiores a 10 kHz. Ésta es la frecuencia con la que se produce una gran cantidad de ruido oceánico. [59]
Por lo tanto, el ruido antropogénico a menudo no sólo enmascara la comunicación de los invertebrados, sino que también impacta negativamente otras funciones del sistema biológico a través del estrés inducido por el ruido. [57] Otra de las principales causas de los efectos del ruido en los invertebrados se debe a que muchos grupos utilizan el sonido en múltiples contextos de comportamiento. Esto incluye sonidos producidos o percibidos regularmente en el contexto de agresión o evitación de depredadores. Los invertebrados también utilizan el sonido para atraer o localizar parejas y, a menudo, emplean el sonido en el proceso de cortejo. [57]
Muchos de los estudios que se realizaron sobre la exposición de invertebrados al ruido encontraron que se desencadenaba una respuesta fisiológica o de comportamiento. La mayoría de las veces, esto estaba relacionado con el estrés y proporcionó evidencia concreta de que los invertebrados marinos detectan y responden al ruido. Algunos de los estudios más informativos de esta categoría se centran en los cangrejos ermitaños. En un estudio se descubrió que el comportamiento del cangrejo ermitaño Pagurus bernhardus , al intentar elegir un caparazón, se modificaba al ser sometido a ruido. [60]
La selección adecuada de los caparazones de los cangrejos ermitaños contribuye en gran medida a su capacidad para sobrevivir. Las conchas ofrecen protección contra los depredadores, la alta salinidad y la desecación. [60] Sin embargo, los investigadores determinaron que el acercamiento al caparazón, la investigación del caparazón y su habitación se produjeron en un período de tiempo más corto con el ruido antropogénico como factor. Esto indicó que los procesos de evaluación y toma de decisiones del cangrejo ermitaño estaban alterados, a pesar de que no se sabe que los cangrejos ermitaños evalúen sus caparazones utilizando mecanismos auditivos o mecanorreceptivos. [60]
En otro estudio que se centró en Pagurus bernhardus y el mejillón azul ( Mytilus edulis) , los comportamientos físicos exhibieron una respuesta de estrés al ruido. Cuando el cangrejo ermitaño y el mejillón fueron expuestos a diferentes tipos de ruido, se produjo una variación significativa en la apertura de la válvula en el mejillón azul. [61] El cangrejo ermitaño respondió al ruido levantando el caparazón del suelo varias veces y luego desocupando el caparazón para examinarlo antes de regresar al interior. [61] Los resultados de los ensayos con cangrejos ermitaños fueron ambiguos con respecto a la causalidad; Se deben realizar más estudios para determinar si el comportamiento del cangrejo ermitaño se puede atribuir al ruido producido.
Otro estudio que demuestra una respuesta al estrés en invertebrados se realizó en la especie de calamar Doryteuthis pealeii . El calamar estuvo expuesto a sonidos de construcción conocidos como hincado de pilotes, que impactan directamente en el fondo marino y producen intensas vibraciones transmitidas por el sustrato y el agua. [62] El calamar reaccionó lanzando chorros, entintando, cambiando de patrón y otras respuestas de sobresalto. [63] Dado que las respuestas registradas son similares a las identificadas cuando se enfrentan a un depredador, se da a entender que el calamar inicialmente vio los sonidos como una amenaza. Sin embargo, también se observó que las respuestas de alarma disminuyeron con el tiempo, lo que significa que el calamar probablemente se había aclimatado al ruido. [63] De todos modos, es evidente que se produjo estrés en el calamar y, aunque no se han realizado más investigaciones, los investigadores sospechan que existen otras implicaciones que pueden alterar los hábitos de supervivencia del calamar. [63]
Un estudio adicional examinó el impacto que tuvo la exposición al ruido en el delfín jorobado del Indo-Pacífico ( Sousa chinensis ). Los delfines estuvieron expuestos a niveles elevados de ruido debido a la construcción en el estuario del río Perla en China, específicamente causado por el martillo vibratorio más grande del mundo: el OCTA-KONG. [64] El estudio sugirió que, si bien los chasquidos de los delfines no se vieron afectados, sus silbidos se debían a la susceptibilidad al enmascaramiento auditivo . [64] Se descubrió que los delfines podían detectar el ruido del OCTA-KONG hasta a 3,5 km de distancia de la fuente original, y aunque no se consideró que el ruido pusiera en peligro la vida, se indicó que la exposición prolongada a este ruido podría ser responsable del daño auditivo. [64]
La contaminación acústica es común en los ecosistemas marinos y afecta al menos a 55 especies marinas. [65] Para muchas poblaciones marinas, el sonido es el sentido principal utilizado para su supervivencia; capaz de detectar sonidos a cientos o miles de kilómetros de distancia de una fuente, mientras que la visión se limita a decenas de metros bajo el agua. [65] A medida que los ruidos antropogénicos continúan aumentando, duplicándose cada década, esto compromete la supervivencia de las especies marinas. [66] Un estudio descubrió que a medida que aumentan los ruidos sísmicos y el sonar naval en los ecosistemas marinos, la diversidad de cetáceos , como ballenas y delfines, disminuye. [67] La contaminación acústica también ha afectado la audición de los peces, ha matado y aislado poblaciones de ballenas, ha intensificado la respuesta al estrés en las especies marinas y ha cambiado la fisiología de las especies. Debido a que las especies marinas son sensibles al ruido, la mayoría de la vida silvestre marina se encuentra en hábitats no perturbados o en áreas no expuestas a un ruido antropogénico significativo, lo que limita los hábitats adecuados para alimentarse y aparearse. Las ballenas han cambiado su ruta migratoria para evitar ruidos antropogénicos, además de alterar sus llamados. [68]
Para muchos organismos marinos, el sonido es el principal medio de aprendizaje sobre su entorno. Por ejemplo, muchas especies de mamíferos marinos y peces utilizan el sonido como medio principal para navegar, comunicarse y buscar alimento. [69] El ruido antropogénico puede tener un efecto perjudicial en los animales, aumentando el riesgo de muerte al cambiar el delicado equilibrio en la detección y evitación de depredadores o presas [70] , e interfiriendo con el uso de los sonidos en la comunicación, especialmente en relación con la reproducción. , y en navegación y ecolocalización. [71] Estos efectos pueden alterar más interacciones dentro de una comunidad a través de efectos indirectos (" dominó "). [72] La sobreexposición acústica puede provocar una pérdida temporal o permanente de la audición.
La contaminación acústica puede haber causado la muerte de ciertas especies de ballenas que encallaron tras haber sido expuestas al fuerte sonido del sonar militar . [73] (ver también Mamíferos marinos y sonar ) Se ha demostrado que incluso los invertebrados marinos, como los cangrejos ( Carcinus maenas ), se ven afectados negativamente por el ruido de los barcos. [74] [75] Se observó que los cangrejos más grandes se veían más afectados negativamente por los sonidos que los cangrejos más pequeños. La exposición repetida a los sonidos condujo a la aclimatación . [75]
La contaminación acústica submarina debida a las actividades humanas también prevalece en el mar y, dado que el sonido viaja más rápido a través del agua que a través del aire, es una fuente importante de alteración de los ecosistemas marinos y causa un daño significativo a la vida marina, incluidos los mamíferos marinos, los peces y los invertebrados. . [76] [77] El ambiente marino que alguna vez estuvo en calma ahora es ruidoso y caótico debido a los barcos, las perforaciones petroleras, los equipos de sonar y las pruebas sísmicas. [78] Las principales fuentes de ruido antropogénico provienen de buques mercantes, operaciones de sonar naval, explosiones submarinas (nucleares) y exploración sísmica por parte de las industrias de petróleo y gas. [79]
Los buques de carga generan altos niveles de ruido debido a las hélices y motores diésel. [80] [81] Esta contaminación acústica eleva significativamente los niveles de ruido ambiental de baja frecuencia por encima de los causados por el viento. [82] Los animales como las ballenas, que dependen del sonido para comunicarse, pueden verse afectados por este ruido de varias maneras. Los niveles más altos de ruido ambiental también hacen que los animales vocalicen más fuerte, lo que se denomina efecto Lombard . Los investigadores han descubierto que la duración del canto de las ballenas jorobadas era más larga cuando el sonar de baja frecuencia estaba activo cerca. [83]
La contaminación acústica submarina no se limita sólo a los océanos, sino que también puede ocurrir en ambientes de agua dulce. Se ha detectado contaminación acústica en el río Yangtze y ha puesto en peligro a las marsopas sin aletas del Yangtze . [84] Un estudio realizado sobre la contaminación acústica en el río Yangtze sugirió que los elevados niveles de contaminación acústica alteraban el umbral auditivo temporal de las marsopas sin aletas y representaban una amenaza significativa para su supervivencia. [84]
La contaminación acústica se ha convertido en un importante factor de estrés en los ecosistemas de arrecifes de coral . Los arrecifes de coral se encuentran entre los ecosistemas más importantes de la tierra, además de ser de gran importancia para varias comunidades y culturas alrededor del mundo, que dependen de los arrecifes para los servicios que brindan, como la pesca y el turismo. [85] Los arrecifes contribuyen sustancialmente a la biodiversidad y la productividad globales, y son una parte crítica de los sistemas de soporte de la tierra. [86] El ruido antropogénico, procedente de actividades humanas, ha aumentado el ruido submarino en el entorno sonoro natural de los arrecifes. [87] Las principales fuentes de contaminación acústica en los arrecifes de coral son las actividades de los barcos y barcos. [88] El sonido creado por el cruce de barcos y barcos se superpone con los sonidos naturales de los organismos de los arrecifes de coral. Esta contaminación impacta de diferentes maneras a los diversos organismos que habitan los arrecifes de coral y, en última instancia, daña las capacidades del arrecife y puede causar un deterioro permanente. [89]
Los arrecifes de coral sanos son naturalmente ruidosos y consisten en los sonidos de las olas rompiendo y las rocas cayendo, así como los sonidos producidos por los peces y otros organismos. Los organismos marinos utilizan el sonido para fines tales como navegar, buscar alimento, comunicarse y realizar actividades reproductivas. [89] La sensibilidad y el rango de audición varían entre los diferentes organismos dentro del ecosistema de arrecifes de coral. Entre los peces de los arrecifes de coral, la detección y generación de sonido puede abarcar de 1 Hz a 200 kHz, mientras que sus capacidades auditivas abarcan frecuencias dentro del rango de 100 Hz a 1 kHz. [90] Varios tipos diferentes de ruido antropogénico tienen las mismas frecuencias que los organismos marinos en los arrecifes de coral utilizan para la navegación, la comunicación y otros fines, lo que perturba el entorno sonoro natural de los arrecifes de coral. [88]
Las fuentes antropogénicas de ruido son generadas por una variedad de actividades humanas diferentes, como el transporte marítimo , la exploración de petróleo y gas y la pesca. La principal causa de la contaminación acústica en los arrecifes de coral son las actividades de los barcos y barcos. El uso de embarcaciones a motor más pequeñas, con fines de pesca o turismo dentro de áreas de arrecifes de coral, y de embarcaciones más grandes, como buques de carga que transportan mercancías, amplifica significativamente las perturbaciones en el paisaje sonoro natural marino. El ruido de los barcos y de las pequeñas embarcaciones tiene la misma frecuencia que los sonidos generados por los organismos marinos y, por tanto, actúa como un elemento perturbador en el entorno sonoro de los arrecifes de coral. [88] Se han documentado efectos agudos y a largo plazo en los organismos de los arrecifes de coral después de la exposición a la contaminación acústica. [89]
El ruido antropogénico es esencialmente un factor estresante persistente en los arrecifes de coral y sus habitantes. [91] Se ha descubierto que la contaminación acústica tanto temporal como permanente induce cambios en los patrones de distribución, fisiológicos y de comportamiento de los organismos de los arrecifes de coral. Algunos de los cambios observados han sido una audición comprometida, un aumento de la frecuencia cardíaca en los peces de coral y una reducción en la cantidad de larvas que llegan a sus áreas de asentamiento. En última instancia, el resultado de tales cambios resulta en tasas de supervivencia reducidas y patrones alterados que potencialmente alteran la totalidad del ecosistema del arrecife. [89]
Se ha descubierto que la damisela blanca, un pez de arrecife de coral, tiene un comportamiento antidepredador comprometido como resultado del ruido de los barcos. La distracción del ruido antropogénico posiblemente distraiga a los peces y, por lo tanto, afecte la respuesta de escape y la natación rutinaria de los peces coralinos. [92] Un estudio realizado sobre especies de larvas de coral, que son cruciales para la expansión de los arrecifes de coral, descubrió que las larvas se orientan hacia el sonido de los arrecifes sanos. El ruido creado por las actividades antropogénicas podría enmascarar este paisaje sonoro, dificultando que las larvas naden hacia el arrecife. [93] La contaminación acústica en última instancia representa una amenaza para los patrones de comportamiento de varios organismos coralinos. [87]
El ruido antropogénico terrestre afecta las comunicaciones acústicas de los saltamontes al tiempo que produce sonido para atraer a una pareja. La aptitud y el éxito reproductivo de un saltamontes dependen de su capacidad para atraer una pareja de apareamiento. Los saltamontes macho Corthippus biguttulus atraen a las hembras mediante la estridulación para producir canciones de cortejo. [94] Las hembras producen señales acústicas que son más cortas y principalmente de baja frecuencia y amplitud, en respuesta al canto del macho. Las investigaciones han descubierto que esta especie de saltamontes cambia su llamado de apareamiento en respuesta al fuerte ruido del tráfico. Lampe y Schmoll (2012) encontraron que los saltamontes machos de hábitats tranquilos tienen una frecuencia local máxima de aproximadamente 7319 Hz. [94]
Por el contrario, los saltamontes macho expuestos a ruidos fuertes del tráfico pueden crear señales con una frecuencia local máxima más alta de 7622 Hz. Los saltamontes producen las frecuencias más altas para evitar que el ruido de fondo ahogue sus señales. Esta información revela que el ruido antropogénico perturba las señales acústicas que producen los insectos para comunicarse. [94] Es probable que se produzcan procesos similares de perturbación del comportamiento, plasticidad del comportamiento y cambios en el nivel de población en respuesta al ruido en los invertebrados marinos productores de sonido, pero se necesita más investigación experimental. [61] [62]
Se ha demostrado que el ruido de los barcos afecta el desarrollo embrionario y la aptitud física de la liebre marina Stylocheilus striatus . [95] El ruido antropogénico puede alterar las condiciones del medio ambiente que tienen un efecto negativo en la supervivencia de los invertebrados. Aunque los embriones pueden adaptarse a los cambios normales de su entorno, la evidencia sugiere que no están bien adaptados para soportar los efectos negativos de la contaminación acústica. Se han realizado estudios sobre la liebre de mar para determinar los efectos del ruido de los barcos en las primeras etapas de la vida y el desarrollo de los embriones. Los investigadores han estudiado las liebres marinas de la laguna de la isla de Moorea , en la Polinesia Francesa. En el estudio, se realizaron grabaciones del ruido de los barcos utilizando un hidrófono. [95] Además, se realizaron grabaciones de ruido ambiental que no contenían ruido de embarcaciones. A diferencia de las reproducciones de ruido ambiental, los moluscos expuestos a la reproducción de ruido de barcos tuvieron una reducción del 21% en el desarrollo embrionario. Además, las larvas recién nacidas experimentaron un aumento de la tasa de mortalidad del 22 % cuando se expusieron a la reproducción del ruido de los barcos. [95]
El ruido antropogénico puede tener efectos negativos sobre los invertebrados que ayudan a controlar los procesos ambientales que son cruciales para el ecosistema. Existe una variedad de sonidos naturales submarinos producidos por las olas en hábitats costeros y de plataforma, y señales de comunicación biótica que no impactan negativamente al ecosistema. Los cambios en el comportamiento de los invertebrados varían según el tipo de ruido antropogénico y son similares a los paisajes sonoros naturales. [96]
Los experimentos han examinado el comportamiento y la fisiología de la almeja ( Ruditapes philippinarum ), el decápodo ( Nephrops norvegicus ) y la estrella de mar ( Amphiura filiformis ), que se ven afectados por sonidos que se asemejan a los ruidos de navegación y construcción. [96] Los tres invertebrados en el experimento fueron expuestos a ruido de banda ancha continuo y ruido de banda ancha impulsivo. El ruido antropogénico impidió el comportamiento de bioirrigación y enterramiento de Nephrops norvegicus . Además, el decápodo presentaba una reducción de movimiento. Ruditapes philippinarum experimentó estrés que provocó una reducción en la reubicación en la superficie. [96] El ruido antropogénico hizo que las almejas cerraran sus válvulas y se trasladaran a un área por encima de la interfaz del sedimento-agua. Esta respuesta impide que la almeja mezcle la capa superior del perfil de sedimento y dificulta la alimentación en suspensión. El sonido hace que Amphiura filiformis experimente cambios en los procesos fisiológicos, lo que resulta en una irregularidad en el comportamiento de bioturbación. [96]
Estos invertebrados desempeñan un papel importante en el transporte de sustancias para el ciclo de nutrientes bentónicos. [96] Como resultado, los ecosistemas se ven afectados negativamente cuando las especies no pueden realizar comportamientos naturales en su entorno. Los lugares con rutas marítimas, dragados o puertos comerciales se conocen como sonido de banda ancha continua. La construcción de pilotes y la construcción son fuentes que exhiben ruido impulsivo de banda ancha. Los diferentes tipos de ruido de banda ancha tienen diferentes efectos sobre las distintas especies de invertebrados y cómo se comportan en su entorno. [96]
Otro estudio encontró que el cierre de las válvulas en la ostra del Pacífico Magallana gigas era una respuesta de comportamiento a diversos grados de niveles de amplitud acústica y frecuencias de ruido. [97] Las ostras perciben vibraciones sonoras de campo cercano mediante la utilización de estatocistos. Además, cuentan con receptores superficiales que detectan variaciones en la presión del agua. Las ondas de presión sonora del transporte marítimo se pueden producir por debajo de 200 Hz. La hinca de pilotes genera ruido entre 20 y 1000 Hz. Además, las grandes explosiones pueden crear frecuencias que oscilan entre 10 y 200 Hz. M. gigas puede detectar estas fuentes de ruido porque su sistema sensorial puede detectar sonidos en el rango de 10 a <1000 Hz. [97]
Se ha demostrado que el ruido antropogénico producido por la actividad humana tiene un impacto negativo en las ostras. [97] Los estudios han revelado que las válvulas anchas y relajadas son indicativas de ostras sanas. Las ostras se estresan cuando no abren sus válvulas con tanta frecuencia en respuesta al ruido ambiental. Esto ayuda a que las ostras detecten ruido a niveles bajos de energía acústica. [97] Si bien generalmente entendemos que la contaminación acústica marina influye en la megafauna carismática como las ballenas y los delfines, comprender cómo los invertebrados como las ostras perciben y responden al sonido generado por el hombre puede proporcionar más información sobre los efectos del ruido antropogénico en el ecosistema más amplio. [97] Se sabe que los ecosistemas acuáticos utilizan el sonido para navegar, encontrar alimento y protegerse. En 2020 se produjo uno de los peores varamientos masivos de ballenas en Australia. Los expertos sugieren que la contaminación acústica desempeña un papel importante en los varamientos masivos de ballenas. [98]
La contaminación acústica también ha alterado las comunidades y la diversidad de las aves. Los ruidos antropogénicos tienen un efecto similar en la población de aves como se observa en los ecosistemas marinos, donde los ruidos reducen el éxito reproductivo; no pueden detectar depredadores debido a interferencias de ruidos antropogénicos, minimizan las áreas de anidación, aumentan la respuesta al estrés y disminuyen la abundancia y riqueza de especies . [52] [65] Ciertas especies de aves son más sensibles a los ruidos en comparación con otras, lo que hace que aves altamente sensibles migren a hábitats menos perturbados. También ha habido pruebas de efectos positivos indirectos de los ruidos antropogénicos en las poblaciones de aves. Se descubrió que las aves depredadoras que anidan, como el arrendajo occidental ( Aphelocoma californica ), eran poco comunes en ambientes ruidosos (los arrendajos occidentales son sensibles al ruido). Por lo tanto, el éxito reproductivo de las comunidades de presas que anidan fue mayor debido a la falta de depredadores. [52] La contaminación acústica puede alterar la distribución y abundancia de las especies de presas, lo que luego puede afectar a las poblaciones de depredadores. [99]
El concepto de Jerarquía de Controles se utiliza a menudo para reducir el ruido en el ambiente o en el lugar de trabajo. Se pueden utilizar controles de ruido de ingeniería para reducir la propagación del ruido y proteger a las personas de la sobreexposición. Cuando los controles del ruido no son factibles o adecuados, las personas también pueden tomar medidas para protegerse de los efectos nocivos de la contaminación acústica. Si las personas deben estar cerca de sonidos fuertes, pueden protegerse los oídos con protección auditiva (por ejemplo, tapones para los oídos u orejeras). [100]
Los programas e iniciativas Buy Quiet han surgido en un esfuerzo por combatir la exposición al ruido ocupacional. Estos programas promueven la compra de herramientas y equipos más silenciosos y alientan a los fabricantes a diseñar equipos más silenciosos. [101]
El ruido de las carreteras y otros factores urbanos se puede mitigar mediante la planificación urbana y un mejor diseño de las carreteras . El ruido de la carretera se puede reducir mediante el uso de barreras acústicas , limitación de la velocidad de los vehículos, alteración de la textura de la superficie de la carretera, limitación de vehículos pesados , uso de controles de tráfico que suavizan el flujo de vehículos para reducir el frenado y la aceleración, y diseño de neumáticos.
Un factor importante en la aplicación de estas estrategias es un modelo informático para el ruido de las carreteras , que sea capaz de abordar la topografía local , la meteorología , las operaciones de tráfico y la mitigación hipotética. Los costos de la mitigación incorporada pueden ser modestos, siempre que estas soluciones se busquen en la etapa de planificación de un proyecto vial.
El ruido de los aviones se puede reducir utilizando motores a reacción más silenciosos . La modificación de las rutas de vuelo y la hora del día en la pista ha beneficiado a los residentes cercanos a los aeropuertos.
Hasta la década de 1970, los gobiernos tendían a considerar el ruido como una "molestia" más que como un problema ambiental.
Muchos conflictos sobre la contaminación acústica se resuelven mediante negociaciones entre el emisor y el receptor. Los procedimientos de escalada varían según el país y pueden incluir acciones en conjunto con las autoridades locales, en particular la policía.
En 2007, el Centro Nacional de Investigación de Egipto descubrió que el nivel medio de ruido en el centro de El Cairo era de 90 decibeles y que el ruido nunca bajaba de los 70 decibeles. Los límites de ruido establecidos por ley en 1994 no se aplican. [102] En 2018, el Índice Mundial de Audición declaró que El Cairo era la segunda ciudad más ruidosa del mundo. [103]
La contaminación acústica es un problema importante en la India. [104] El gobierno de la India tiene reglas y regulaciones contra petardos y altavoces, pero su aplicación es extremadamente laxa. [105] La Fundación Awaaz es una organización no gubernamental de la India que trabaja para controlar la contaminación acústica procedente de diversas fuentes mediante actividades de promoción, litigios de interés público, concienciación y campañas educativas desde 2003. [106] A pesar de una mayor aplicación y rigor de las leyes que se practican actualmente en En las zonas urbanas, las zonas rurales siguen afectadas. [107]
El Tribunal Supremo de la India había prohibido la reproducción de música en los altavoces después de las 22:00 horas. En 2015, el Tribunal Verde Nacional ordenó a las autoridades de Delhi que garantizaran el estricto cumplimiento de las directrices sobre contaminación acústica, diciendo que el ruido es más que una simple molestia, ya que puede producir un estrés psicológico grave. Sin embargo, la implementación de la ley sigue siendo deficiente. [108]
Cómo reducir las emisiones de ruido sin que la industria se vea demasiado afectada es hoy en día un problema importante en el cuidado del medio ambiente en Suecia. La Autoridad Sueca del Medio Ambiente de Trabajo ha establecido un valor de entrada de 80 dB para la exposición máxima al sonido durante ocho horas. En los lugares de trabajo donde sea necesario poder conversar cómodamente, el nivel de ruido de fondo no debe exceder los 40 dB. [109] El gobierno de Suecia ha adoptado medidas de insonorización y absorción acústica , como barreras acústicas y control activo del ruido .
Las cifras recopiladas por rockwool, el fabricante de aislamiento de lana mineral , basadas en las respuestas de las autoridades locales a una solicitud de la Ley de Libertad de Información (FOI, por sus siglas en inglés) revelan que en el período abril de 2008 – 2009 los ayuntamientos del Reino Unido recibieron 315.838 quejas sobre contaminación acústica procedente de residencias privadas. Esto dio lugar a que los funcionarios de salud ambiental de todo el Reino Unido entregaran 8.069 avisos o citaciones por reducción de ruido en virtud de los términos de la Ley de Comportamiento Antisocial (Escocia). En los últimos 12 meses se han autorizado 524 decomisos de equipos que implican la sustracción de potentes parlantes, equipos de música y televisores. El Ayuntamiento de Westminster ha recibido más quejas per cápita que cualquier otro distrito del Reino Unido, con 9.814 quejas por ruido, lo que equivale a 42,32 quejas por cada mil habitantes. Ocho de los 10 ayuntamientos con mayor número de quejas por cada 1.000 residentes se encuentran en Londres . [110]
La Ley de Control del Ruido de 1972 estableció una política nacional estadounidense para promover un entorno para todos los estadounidenses libre de ruido que ponga en peligro su salud y bienestar. En el pasado, la Agencia de Protección Ambiental coordinaba todas las actividades federales de control del ruido a través de su Oficina de Control y Reducción del Ruido. La EPA eliminó gradualmente la financiación de la oficina en 1982 como parte de un cambio en la política federal de control del ruido para transferir la responsabilidad principal de regular el ruido a los gobiernos estatales y locales. Sin embargo, la Ley de Control de Ruido de 1972 y la Ley de Comunidades Silenciosas de 1978 nunca fueron rescindidas por el Congreso y siguen en vigor hoy, aunque esencialmente sin financiación. [111]
El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) investiga la exposición al ruido en entornos ocupacionales y recomienda un límite de exposición recomendado (REL) para un promedio ponderado de tiempo (TWA) de 8 horas o turno de trabajo de 85 dB(A) y para ruido impulsivo (eventos instantáneos como golpes o choques) de 140 dB(A). [41] [29] La agencia publicó esta recomendación junto con su origen, dispositivos de medición de ruido, programas de prevención de pérdida auditiva y necesidades de investigación en 1972 (posteriormente revisada en junio de 1998) como un enfoque para prevenir la pérdida auditiva relacionada con el ruido ocupacional. [29]
La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) dentro del Departamento de Trabajo emite normas aplicables para proteger a los trabajadores de los riesgos de ruido ocupacional. El límite de exposición permitido (PEL) al ruido es un TWA de 90 dB(A) para una jornada laboral de ocho horas. [30] [112] Sin embargo, en las industrias manufacturera y de servicios, si el TWA es superior a 85 dB(A), los empleadores deben implementar un programa de conservación de la audición . [112]
La Administración Federal de Aviación (FAA) regula el ruido de las aeronaves especificando el nivel máximo de ruido que las aeronaves civiles individuales pueden emitir exigiendo que las aeronaves cumplan con ciertos estándares de certificación de ruido. Estas normas designan cambios en los requisitos de nivel máximo de ruido mediante designación de "etapa". Los estándares de ruido de EE. UU. se definen en el Código de Regulaciones Federales (CFR), Título 14 Parte 36 – Estándares de Ruido: Tipo de Aeronave y Certificación de Aeronavegabilidad (14 CFR Parte 36). [113] La FAA también lleva a cabo un programa de control del ruido de las aeronaves en cooperación con la comunidad de la aviación. [114] La FAA ha establecido un proceso para informar sobre cualquier persona que pueda verse afectada por el ruido de los aviones. [115]
La Administración Federal de Carreteras (FHWA) desarrolló regulaciones sobre ruido para controlar el ruido de las carreteras según lo exige la Ley de Carreteras de Ayuda Federal de 1970. Las regulaciones requieren la promulgación de criterios de nivel de ruido del tráfico para diversas actividades de uso de la tierra y describen procedimientos para la reducción del ruido de las carreteras. Ruido de tráfico y ruido de construcción. [116]
Los estándares de ruido del Departamento de Vivienda y Desarrollo Urbano (HUD), según se describen en 24 CFR parte 51, Subparte B, proporcionan estándares nacionales mínimos aplicables a los programas de HUD para proteger a los ciudadanos contra el ruido excesivo en sus comunidades y lugares de residencia. Por ejemplo, todos los sitios cuya exposición al ruido ambiental o comunitario excede el nivel de sonido promedio (DNL) diurno y nocturno de 65 (dB) se consideran áreas afectadas por el ruido; define zonas de ruido "normalmente inaceptables" donde los niveles de ruido comunitario están entre 65 y 75 dB, para tales ubicaciones, se deben implementar funciones de reducción y atenuación del ruido. Los lugares donde el DNL es superior a 75 dB se consideran "inaceptables" y requieren la aprobación del Subsecretario de Planificación y Desarrollo Comunitario. [117]
La Oficina de Estadísticas de Transporte del Departamento de Transporte ha creado una para brindar acceso a datos completos sobre el ruido de las aeronaves y las carreteras a nivel nacional y de condado. [118] El mapa tiene como objetivo ayudar a los planificadores urbanos, funcionarios electos, académicos y residentes a obtener acceso a información actualizada sobre el ruido de la aviación y las carreteras interestatales. [119]
Los gobiernos estatales y locales suelen tener estatutos muy específicos sobre códigos de construcción , planificación urbana y desarrollo de carreteras. Las leyes y ordenanzas sobre ruido varían ampliamente entre los municipios y, de hecho, ni siquiera existen en algunas ciudades. Una ordenanza puede contener una prohibición general de hacer ruido que sea molesto, o puede establecer pautas específicas para el nivel de ruido permitido en ciertos momentos del día y para ciertas actividades. [120] Las leyes del ruido clasifican el sonido en tres categorías. En primer lugar está el ruido ambiental, que se refiere a la presión sonora del ruido general asociado con un entorno determinado. El segundo es el ruido continuo, que puede ser constante o fluctuante, pero que continúa durante más de una hora. El tercero es el ruido que varía cíclicamente, que puede ser constante o fluctuante, pero que se produce de forma repetitiva en intervalos de tiempo razonablemente uniformes. [121]
La ciudad de Nueva York instituyó el primer código integral sobre ruido en 1985. El Código de Ruido de Portland incluye multas potenciales de hasta $5000 por infracción y es la base para otras ordenanzas importantes sobre ruido en ciudades de Estados Unidos y Canadá. [122]
En 1995, la Región Europea de la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó directrices sobre la regulación del ruido comunitario. [14] Posteriormente, la Región Europea de la OMS publicó otras versiones de las directrices, y la versión más reciente circuló en 2018. [123] Las directrices proporcionan la evidencia más actualizada de investigaciones realizadas en Europa y otras partes del mundo sobre exposición al ruido no ocupacional y su relación con los resultados de salud física y mental. Las directrices proporcionan recomendaciones sobre límites y medidas preventivas relativas a diversas fuentes de ruido (tráfico por carretera, ferrocarril, aviones, turbinas eólicas) para los niveles medios diurnos, tarde-noche y nocturnos. Las recomendaciones para el ruido de ocio en 2018 fueron condicionales y se basaron en el nivel de presión sonora equivalente durante un período promedio de 24 horas en un año sin ponderaciones para el ruido nocturno (LA eq, 24 horas ); La OMS fijó el límite recomendado en 70 dB(A). [123]
