Es la incorporación al medio ambiente de agentes nocivos en cualquier estado y de origen tanto biológico, como físico y químico, que afectan la calidad del agua, suelo y aire.

Agua: La contaminación con aguas residuales industriales y domésticas, productos agroquímicos y farmáceuticos, ha conducido a un alto deterioro de los sistemas acuáticos superficiales. El aporte de contaminantes es mayor de lo que los cuerpos de agua pueden depurar, y el riesgo de perderlos es alto sino se invierten recursos y esfuerzos para su restauración.

Suelo: El uso de agroquímicos altera la composición y diversidad de los microorganismos presentes en el suelo. Estos microorganismos son los encargados de descomponer la materia orgánica y son determinantes para la productividad de plantas. Además, los tiraderos clandestinos generan lixiviados que contaminan los suelos y representan focos de infección y proliferación de plagas.

Aire: Los medios de movilidad que utilizan combustibles fósiles y las industrias son las principales fuentes de contaminación del aire, y son unos de los mayores emisores de gases de efecto invernadero, asociados al calentamiento global, además de provocar serios daños a la salud, no sólo de la población humana, sino de plantas y animales. Los incendios son otra de las principales fuentes de contaminantes de la atmósfera y generan otros efectos negativos como: erosión de los suelos, incremento de plagas y enfermedades, disminución de la recarga de acuíferos y pérdida de hábitat.

Las especies exóticas invasoras son aquellas que se establecen en un sitio distinto a su lugar de origen o área de distribución natural, los cuales se reproducen y se dispersan sin control debido a que compiten y/o depredan a las especies de flora y fauna nativas, causando daños al ecosistema, a la salud humana y a la economía. Algunas especies exóticas introducen y transmiten enfermedades, y causan contaminación genética por hibridación, incrementando las tasas de extinción de la biodiversidad nativa.

En la ciudad se tienen registradas aproximadamente 427 especies exóticas, de las cuales alrededor de 334 se consideran invasoras. De manera particular destaca el lirio acuático (Eichhornia crassipes), que ha desplazado a plantas acuáticas nativas más sensibles a la perturbación urbana; así como la carpa (Cyprinus carpio) y la tilapia (Oreochromis niloticus), introducidas para la acuicultura hace más de 20 años en humedales como Xochimilco, las cuales han provocado el declive drástico de las poblaciones del ajolote mexicano (Ambystoma mexicanum). Los perros y gatos ferales también representan una seria amenaza para las especies nativas; por ello es muy importante fomentar la tenencia responsable de estos animales de compañía.

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Es la variación del clima atribuido directa o indirectamente a la actividad humana, que altera la composición de la atmósfera global y se suma a la variabilidad natural del clima observada durante periodos comparables. La variabilidad acelerada en el clima supera la capacidad de las especies de adaptarse a los cambios. Se estima que esto generará cambios en la distribución geográfica de las especies, alteración en la migración de aves, en el equilibro de los ecosistemas favoreciendo a las especies exóticas, disminución del potencial de recarga de los mantos acuíferos, el aumento de incendios forestales, inundaciones y de olas de calor. Uno de los efectos de este fenómeno en las ciudades, es el llamado efecto de isla de calor, que se refiere al incremento en la temperatura en las zonas de ciudad más urbanizadas, a diferencia de las zonas rurales que lo rodean. Esto se debe a que la ciudad está densamente construida, a la falta de áreas verdes y cuerpos de agua, así como amplias superficies pavimentadas, lo que favorece que la radiación solar se disperse más lentamente.

Con la pérdida de la biodiversidad, las poblaciones humanas se vuelven más vulnerables ante los fenómenos hidrometeorológicos asociados al cambio climático, pues los ecosistemas naturales funcionan como una barrera de defensa ante lluvias torrenciales, deslaves, inundaciones y sequías extremas.Por otro lado, la agrobiodiversidad y la producción agropecuaria también se ven afectadas por efectos del cambio climático. El aumento de las temperaturas puede provocar la proliferación de malas hierbas; los cambios en los regímenes de lluvias y las sequías prolongadas aumentan las probabilidades de fracaso de las cosechas y la reducción de la producción; además de incrementar los riesgos de enfermedades y afectaciones al ganado.

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La sobreexplotación es la extracción de recursos naturales a una tasa mayor a su tasa de regeneración natural, causando una disminución en las poblaciones y poniendo en riesgo su viabilidad.

La explotación o aprovechamiento forestal por arriba de su tasa de regeneración (o tala inmoderada), tiene importantes impactos sobre la biodiversidad. La tala clandestina ha provocado la pérdida de grandes extensiones de bosques, causando la desaparición de hábitat para la flora y fauna silvestres, erosión de suelos fértiles y afectaciones a los procesos ecológicos de los cuales depende la provisión de los servicios ecosistémicos.

Si bien no se conoce con precisión el impacto que la extracción ilegal y el tráfico de especies y sus derivados tiene sobre la biodiversidad de la ciudad, se sabe que la entidad tiene una demanda significativa de ejemplares de vida silvestre y es punto de llegada y distribución de numerosas especies silvestres, muchas de ellas endémicas o en riesgo de desaparecer.