Ecología vial

Los productos químicos aplicados a las carreteras junto con la arena para el deshielo son principalmente sal y cloruro de calcio . ^{[ 27 ]} También se utilizan otros productos químicos como la urea . ^{[ 27 ]} Estos productos químicos abandonan la superficie de la carretera ya sea en la escorrentía del agua o en la pulverización del agua. Además de la bioacumulación de metales pesados ^{​​[ 28 ]} en las plantas adyacentes, la vegetación puede resultar dañada por la sal hasta a 100 m (110 yd) de la carretera. ^{[ 29 ]} Los estudios han encontrado efectos negativos en la dinámica de la población de ranas de madera cuando los renacuajos se criaron en presencia de la mayoría de los productos químicos descongelantes, como la disminución de las tasas de supervivencia de los renacuajos y la modificación de las proporciones sexuales en la madurez. ^{[ 30 ] [ 31 ]}  

Un aumento en el nivel de cloruro en el agua debido a la aplicación de sal en las carreteras puede ser generalizado en los cursos de agua, en lugar de un fenómeno local del borde de la carretera en sí. ^{[ 27 ]}

La contaminación acústica es un factor de degradación ambiental que a menudo se pasa por alto y generalmente se considera que no tiene un efecto significativo, aunque el ruido del tráfico puede contribuir a numerosas perturbaciones para la vida silvestre. Se han realizado cada vez más estudios sobre los efectos del ruido en la vida silvestre. Tanto los sonidos producidos por los motores y el viento sobre las estructuras de los vehículos en movimiento, como las vibraciones ultrasónicas transmitidas a través del aire y el suelo por el paso de los vehículos pueden superponerse con los rangos de frecuencia y amplitudes que utilizan los animales para comunicarse . ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

Varios estudios revelaron que el ruido puede tener un efecto negativo, particularmente en las aves. El ruido de las carreteras principales puede interrumpir o interferir con los cantos de las aves cantoras, y sus llamadas instintivas asociadas con el apareamiento, la comunicación, la migración y otros propósitos se ven obstaculizadas por el ruido de las carreteras. Las aves en las ciudades expuestas al ruido del tráfico cantan canciones de mayor frecuencia, lo que aumenta la amplitud de sus cantos para que sea más probable que se escuchen por encima del ruido. ^{[ 35 ]} Un estudio no necesariamente proporcionó directamente un efecto fatal para las aves examinadas, pero el estudio mostró que la abundancia de especies disminuyó alrededor de las carreteras principales debido al ruido. ^{[ 36 ]} Los efectos del ruido también pueden modificar el comportamiento de ciertas especies, como las aves y sus comportamientos de alimentación. Las aves pueden pasar más tiempo utilizando el escaneo visual para detectar depredadores como resultado de que las señales auditivas y las señales de alarma de otras especies se enmascaran por la contaminación acústica. Una cantidad de tiempo más corta dedicada a la alimentación puede disminuir el peso corporal promedio de las aves que viven cerca de las carreteras, lo que afecta directamente sus tasas de supervivencia de manera negativa. ^{[ 37 ]} La exposición crónica al ruido del tráfico dificulta la capacidad de un ave para responder a otras señales de estrés comunes al disminuir los niveles de corticosterona inducida por el estrés (una medida de la intensidad con la que un organismo responde a un factor estresante). ^{[ 38 ]} Esto puede ser mortal si las aves no pueden responder adecuadamente a una señal de estrés, como un depredador. En entornos ruidosos, es menos probable que los polluelos pidan comida cuando llegan sus padres porque el ruido del tráfico enmascara los sonidos de su llegada. ^{[ 39 ]} Este efecto puede disminuir las tasas de alimentación, lo que conlleva una reducción en el tamaño corporal de los polluelos y en la probabilidad de supervivencia después de abandonar el nido. Los polluelos expuestos al ruido también pueden sufrir una función inmunológica reducida. ^{[ 40 ]}

El ruido del tráfico puede resultar molesto si afecta a zonas pobladas, especialmente en carreteras con alta velocidad, cerca de intersecciones y en tramos de pendiente. En estas zonas, cabe esperar efectos perjudiciales para la salud derivados del ruido en sistemas viales con gran afluencia de vehículos. Existen estrategias de mitigación del ruido para reducir los niveles sonoros en las zonas sensibles cercanas. La idea de que el diseño vial pudiera verse influenciado por consideraciones de ingeniería acústica surgió alrededor de 1973.

Los reductores de velocidad , que suelen instalarse en zonas urbanizadas, pueden aumentar la contaminación acústica . Esto ocurre especialmente si circulan vehículos de gran tamaño por la carretera, sobre todo de noche.

Las nuevas carreteras pueden desviar el tráfico de los centros urbanos, aliviando así la contaminación acústica . Un nuevo proyecto vial planificado en Shropshire , Reino Unido, promete reducir el ruido del tráfico en el centro de Shrewsbury . En zonas donde se ha talado la mayor parte del bosque nativo, las carreteras pueden facilitar el transporte de cultivos al mercado y la importación de fertilizantes. Esto puede aumentar el rendimiento y las ganancias agrícolas. ^{[ 41 ]}

Las carreteras pueden actuar como barreras o filtros para el movimiento de los animales y provocar la fragmentación del hábitat . ^{[ 42 ]} Muchas especies no cruzarán el espacio abierto creado por una carretera debido a la amenaza de depredación ^{[ 43 ]} y las carreteras también causan un aumento de la mortalidad animal por el tráfico. ^{[ 44 ]} Este efecto barrera puede impedir que las especies migren y recolonicen áreas donde se han extinguido localmente , además de restringir el acceso a recursos estacionales o ampliamente dispersos. ^{[ 43 ]}

La fragmentación del hábitat también puede dividir grandes poblaciones continuas en poblaciones más pequeñas y aisladas. ^{[ 42 ]} Estas poblaciones más pequeñas son más vulnerables a la deriva genética , la depresión por endogamia y un mayor riesgo de disminución y extinción de la población. ^{[ 43 ]} Que se observe o no este efecto depende en gran medida del tamaño y la movilidad de la especie en cuestión y de la escala espacial en la que se produce la fragmentación. ^{[ 45 ]} La fragmentación no afecta a todas las especies de la misma manera.

La presencia de carreteras también disminuye la cantidad de hábitat accesible para las especies. Es decir, reduce la cantidad de hábitat utilizable disponible para los organismos sin tener que cruzar una carretera. Dicho esto, el hecho de que un hábitat al otro lado de la carretera se vuelva inaccesible para un organismo o no varía entre especies. Las carreteras son una barrera permeable para algunos organismos e impermeable para otros. ^{[ 46 ]}

Las carreteras pueden ser particularmente peligrosas para las poblaciones de anfibios y reptiles que migran a charcas estacionales, ^{[ 47 ]} o a la grava en los márgenes de las carreteras que varias especies intentan usar como sitios de anidación. ^{[ 48 ]} Las actividades instintivas de los reptiles pueden llevarlos hacia las carreteras y provocar un aumento en las tasas de mortalidad: las serpientes, por ejemplo, pueden usar las carreteras como fuente de calor para la termorregulación. También se ha observado que algunas tortugas ponen sus huevos en los arcenes de las carreteras. Los patrones migratorios de una estación a otra también pueden poner a las ranas y serpientes en contacto con las carreteras y provocar un aumento en sus tasas de mortalidad. ^{[ 36 ]}

La carga de tráfico cerca de las grandes ciudades puede mostrar cambios cíclicos drásticos inducidos por el turismo de fin de semana, y esto podría inducir cambios cíclicos en los patrones de actividad de las aves. ^{[ 49 ]} La implantación de carreteras también puede llevar a las aves a evitar ciertos sitios, ya que los consideran menos habitables (debido al aumento del ruido y la contaminación química). Ciertas poblaciones de aves pueden entonces quedar confinadas a sitios habitables más pequeños, lo que conlleva un aumento de la posibilidad de extinción causada por enfermedades o perturbación del hábitat. ^{[ 50 ]}

Las carreteras que atraviesan bosques donde habitan animales comestibles pueden fomentar o facilitar la caza furtiva . Especialmente en zonas pobres, la construcción de carreteras ha promovido no solo la caza furtiva para consumo propio, sino también para la venta (para consumo o como mascota) a terceros.

De igual modo, la construcción de carreteras en zonas boscosas también ha fomentado la tala ilegal, ya que facilita a los taladores ilegales el transporte de la madera. ^{[ 51 ]}

Es necesario concienciar a los conductores, especialmente a los que circulan por caminos forestales, sobre la importancia de respetar los límites de velocidad y de estar alerta. El Grupo de Conservación del Medio Ambiente inició una campaña de concienciación llamada PATH, acrónimo de Provide Animals safe Transit on Highways (Proporcionar un tránsito seguro a los animales en las carreteras) ^{[ 52 ],} que abarca más de 17 000  km en la India, para destacar la importancia de la conducción segura en caminos forestales. ^{[ 53 ]}

Los pasos de fauna silvestre que permiten a los animales cruzar de forma segura barreras hechas por el hombre, como carreteras, tienen como objetivo no solo reducir los atropellos, sino idealmente proporcionar conectividad de áreas de hábitat, combatiendo la fragmentación del hábitat . ^{[ 1 ] [ 54 ]} Los pasos de fauna silvestre pueden incluir: túneles subterráneos , viaductos y pasos elevados .

En el condado de Washington, Carolina del Norte, a lo largo de la autopista 64, se realizó un estudio para analizar los efectos de los pasos subterráneos para la fauna silvestre en la vida silvestre local. Se construyeron tres pasos subterráneos con cercas alrededor de la autopista en las zonas de estudio. El estudio mostró que los ciervos fueron los que más utilizaron los pasos subterráneos, representando el 93% de todos los cruces. Se calcularon las tasas de mortalidad y se observó que el número de muertes era menor cerca de los pasos subterráneos. Esto no se aplica a todos los animales. Algunos tienen áreas de distribución más pequeñas, por lo que no estaban inclinados a usar los pasos subterráneos para cruzar la carretera. Los pasos subterráneos probablemente beneficiarían a mamíferos más grandes como osos, ciervos y pumas. Se observó que los pasos subterráneos reducían las tasas de mortalidad y aumentaban la capacidad de las especies locales para adaptarse a un hábitat a lo largo de una carretera principal. ^{[ 55 ]}

Elementos estructurales como cercas o muros a lo largo de puentes de carretera pueden alentar a las aves y los murciélagos a volar más alto sobre las carreteras o debajo de los puentes, lo que reduce las posibilidades de colisiones de vehículos. ^{[ 56 ]} Algunos animales, como las aves, son más vulnerables a las perturbaciones durante ciertos períodos del año, como la temporada de reproducción. ^{[ 56 ]}

Los materiales retirados de una carretera pueden reutilizarse en la construcción dentro del mismo proyecto ^{[ 57 ]} o en otros lugares. La construcción de carreteras también puede utilizar materiales de desecho de otras industrias.

El pavimento asfáltico es uno de los materiales más reciclados en Estados Unidos. Se estima que más del 80 % del pavimento asfáltico retirado de las carreteras se reutiliza como árido para la construcción . Puede mezclarse con pavimento nuevo o utilizarse como subbase o material de relleno. De igual manera, el hormigón procedente de la demolición de carreteras o edificios puede ser una excelente fuente de árido. ^{[ 58 ]}

Algunos ejemplos comunes de productos de desecho utilizados en la construcción de carreteras incluyen cenizas volantes de carbón (utilizadas para hacer el hormigón más resistente), tejas asfálticas y neumáticos triturados (utilizados en pavimentos asfálticos), vidrio molido y escoria de acería (utilizados como agregados). ^{[ 58 ]}

En 2012, las plantas de asfalto de EE. UU. utilizaron aproximadamente 68,3 millones de toneladas de pavimento asfáltico recuperado, 1,86 millones de toneladas de tejas asfálticas recicladas y más de 1 millón de toneladas de otros materiales reciclados para producir asfalto nuevo. ^{[ 59 ]}