UN BARCO EN EL RESERVORIO COPCO EN EL NORTE DE CALIFORNIA NAVEGA A TRAVÉS DE UN BROTE DE ALGAS TÓXICAS VERDE AZULES. (DAVID MCLAIN/ALAMY)

Floraciones de algas nocivas de agua dulce 101

Las floraciones de algas son feas, malolientes y a veces tóxicas y se están convirtiendo en un fenómeno más común en los ecosistemas de agua dulce como los ríos, lagos, estanques y embalses. Ofrecemos un resumen de cómo el exceso de algas puede afectar el medio ambiente y la salud humana.

Traducción por Andrea Becerra

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Es posible que hayas leído sobre un fenómeno conocido como la marea roja en la cual algas se apoderan de franjas gigantes de costas, cierran playas y el mar se llena de espuma de tonos de marrón y rojo. Pero las floraciones de algas nocivas no solo afectan nuestros océanos. También se forman en cuerpos de agua dulce, haciendo que los lagos, estanques o que tus pozos favoritos para nadar huelan mal y se vuelvan viscosos. Las floraciones de algas son desagradables, pero más importante aún, también pueden ser peligrosas, amenazando la salud pública y los ecosistemas acuáticos y también pueden ser costosas, afectando las economías locales. Si bien no son un fenómeno nuevo (los exploradores españoles registraron floraciones a lo largo de la costa de Florida en el siglo XVI), los informes de floraciones de algas nocivas en agua dulce han aumentado significativamente en los últimos 40 años, y ahora son un problema ambiental en los 50 estados. Se predice que el cambio climático solo exacerbará el problema. Esto es lo que necesitas saber sobre las floraciones de algas, incluidas sus causas y consecuencias.

Un pato vadea a través de una floración de algas en Florida.

Justin Henry vía Flickr

¿Qué es una floración de algas?

Críticas para las redes alimentarias acuáticas, las algas son organismos fotosintéticos; en otras palabras, derivan energía para el crecimiento del sol. Una floración de algas es el crecimiento excesivo de algas microscópicas o bacterias similares a las algas en aguas dulces, saladas o salobres. Dependiendo del tipo de algas o bacterias que lo causan, una floración de algas puede producir verdín, espuma o una sustancia de pintura espesa que huele mal. Las floraciones de algas pueden ser de muchos colores, incluyendo azul verdoso, amarillo, marrón, rosa y rojo.

No todas las floraciones de algas son tóxicas, pero nuevas investigaciones indican que un número creciente lo es. Una floración de algas nocivas, o FAN, es una floración que produce toxinas que son peligrosas para los humanos y potencialmente para otros organismos.

Las floraciones de algas nocivas más comunes

Cualquier tipo de alga puede proliferar en un FAN en las condiciones adecuadas. La mayoría de los FAN de agua dulce en los Estados Unidos son producidos por cianobacterias.

Cianobacterias (algas verdes azules)

Las floraciones de cianobacterias son el tipo más común de FAN en lagos, estanques y otros sistemas de agua dulce en este país, aunque también pueden ocurrir en ambientes salobres y de agua salada. Las cianobacterias son, como su nombre lo indica, bacterias, pero realizan la fotosíntesis, como las algas, y a menudo se conocen como algas verdes azules. Algunos, aunque no todos, de los tipos de cianobacterias pueden producir cianotoxinas peligrosas. El tipo más frecuente de cianobacterias que forma floraciones es Microcystis.

Algas doradas

Aunque se encuentran principalmente en los océanos, las algas doradas (Prymnesium parvum) son un problema emergente en ríos, embalses y lagos de agua dulce, particularmente en aquellos con mayor salinidad (debido a un mayor contenido mineral), como los que se encuentran en Texas y Nuevo México. Si bien una floración de algas doradas puede causar la muerte masiva de peces, no se ha demostrado que represente una amenaza para la salud de los humanos.

Las tuberías de escorrentía de aguas superficiales conducen a un lago lleno de algas en Wisconsin.

Wisconsin Department of Natural Resources vía Flickr

¿Qué causa las floraciones de algas nocivas de agua dulce?

Las FAN se producen de forma natural en el medio ambiente y como resultado de las actividades humanas. Últimamente las actividades humanas han aumentado enormemente la frecuencia, la prevalencia y la toxicidad de las FAN. Las siguientes son algunas de las principales causas de floración de algas de agua dulce:

Contaminación por nutrientes

Los nutrientes como el nitrógeno y el fósforo, esenciales para el crecimiento de las plantas, son una parte natural de los ecosistemas submarinos. Pero cuando se escapan de las superficies urbanas y rurales y desembocan en un río, lago, estanque o depósito en exceso, en un fenómeno conocido como contaminación por nutrientes, actúan como fertilizantes y promueven el crecimiento de algas y bacterias. La mayoría del exceso de nutrientes ingresa a las vías fluviales a través de la escorrentía agrícola (particularmente del estiércol animal y los fertilizantes químicos arrastrados por la lluvia), los desechos filtrados de los corrales de engorde de animales, la escorrentía de aguas pluviales de áreas urbanas y suburbanas, y las descargas de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales. Según las encuestas más recientes de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA, por sus siglas en inglés) sobre la calidad del agua nacional, la contaminación por nutrientes en los Estados Unidos es un problema en más de un tercio de los lagos y aproximadamente la mitad de todos los ríos y arroyos.

Agua tibia

El agua tibia le da a las cianobacterias una ventaja competitiva. Estas bacterias crecen más rápido que las algas benignas a temperaturas más altas, y una vez que se forma una floración, se puede desencadenar un ciclo de retroalimentación: a medida que las flores se vuelven más gruesas, las superficies oscuras de las esteras de algas absorben más luz solar, lo que conduce a un agua más cálida y un mayor crecimiento de algas.

Agua estancada

El agua lenta o estancada también puede causar la estratificación térmica, lo que significa que una capa de agua tibia, que favorece la proliferación de algas, flota sobre el agua más fría. Los factores que contribuyen a la disminución del flujo de agua, o estanques, incluyen la sequía, la extracción de agua para riego o para beber, y la alteración de las vías fluviales naturales a través de presas, canales y otra infraestructura artificial.

El puerto deportivo de Lindon en Utah, después de que una floración de algas nocivas abrumara el lago

Rick Egan / The Salt Lake Tribune vía AP

Cambio climático

El cambio climático está aumentando la frecuencia y la duración de las sequías en muchas partes del país e intensificando las tormentas extremas. Los períodos de sequía intercalados con fuertes precipitaciones aumentan la escorrentía de las tierras agrícolas, el césped y otras fuentes, lo que lleva a niveles más altos de nitrógeno en los ríos y, por lo tanto, a la proliferación de algas nocivas.

La quema de combustibles fósiles, la deforestación y el desarrollo de la tierra están aumentando la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera. Esto alimenta la proliferación de algas nocivas porque las cianobacterias pueden alimentarse del dióxido de carbono no solo presente en la superficie de un cuerpo de agua sino también disuelto en el agua. Y cuando las algas mueren y se hunden en el fondo de un cuerpo de agua dulce, se descomponen y liberan carbono que una vez fue secuestrado, proporcionando más alimento para el crecimiento de las cianobacterias.

El cambio climático y las sequías más severas también modifican el régimen de flujo en los cuerpos de agua dulce y pueden aumentar la competencia por los suministros de agua dulce cada vez más escasos. Los flujos reducidos en las vías fluviales significan que el agua restante será más cálida y más estancada, creando condiciones maduras para la proliferación de algas. Si continuamos tratando a las vías fluviales naturales como nuestra fuente principal de agua y no empleamos medidas de eficiencia, conservación y reutilización para reducir las desviaciones excesivas de agua, los cuerpos de agua dulce se volverán más vulnerables de lo que ya son a las FAN y los efectos del cambio climático.

Un perro nadando en un lago donde proliferan las floraciones de algas en Swepsonville, Carolina del Norte. Los perros son vulnerables a enfermedades o incluso la muerte después del contacto con las toxinas producidas por las FAN.

¿Cuáles son los efectos de las floraciones de algas nocivas de agua dulce?

Las personas pueden estar expuestas a las toxinas de las FAN al tragar o nadar en las aguas afectadas, comer pescado o mariscos envenenados (incluso cuando los alimentos están cocinados, quedan toxinas de algas) o al inhalar gotas de agua suspendidas en el aire afectadas. Dependiendo del nivel de exposición y el tipo de toxina de algas, las consecuencias para la salud pueden variar de leves a graves y, en casos extremos, fatales.

Las mascotas también son vulnerables a las FAN, en particular los perros, porque tienen más probabilidades de nadar en el agua o beberla. Un artículo reciente publicado en la revista Toxins encontró 63 muertes de perros asociadas con las FAN en 13 estados.

Hay tres clases de cianotoxinas y cada tipo tiene diferentes efectos:

  • neurotoxinas, que pueden causar daño neurológico;
  • péptido hepatotoxinas, que pueden causar graves daños al hígado;
  • y dermatotoxinas, que pueden causar irritaciones en la piel y problemas respiratorios.

Las cianotoxinas que son reportadas con mayor frecuencia en los ecosistemas de agua dulce son las microcistinas y las cilindrospermopsinas que dañan el hígado.

Una muestra de agua extraída del Lago Erie cerca de Toledo, Ohio, después de que una floración de algas tóxicas en 2014 sobrecargara el lago.

Haraz N. Ghanbari/AP Photo

Suministros de agua potable en peligro

Se estima que entre 30 y 48 millones de estadounidenses obtienen su agua potable de lagos y embalses que podrían estar contaminados periódicamente con toxinas de algas. Y hervir agua contaminada con FAN no solo no destruye las toxinas, sino que puede aumentar su concentración. Afortunadamente, los procesos de tratamiento del agua potable generalmente pueden eliminar las toxinas de algas, como las de las cianobacterias, pero si las instalaciones de procesamiento no están bien mantenidas y actualizadas, la bacteria puede permanecer en el agua. Un tratamiento inadecuado puede comprometer la calidad del agua y poner en peligro la salud pública e interrumpir o incluso cerrar las plantas de tratamiento. En 2014, por ejemplo, un importante FAN en el Lago Erie llevó a la ciudad de Toledo, Ohio, a emitir una orden de “no beber” para el agua del grifo que afectó a casi 500 mil personas durante tres días y enfermó a más de 100. Cuando los niveles de cianotoxina exceden los niveles establecidos para asegurar la salud pública y la calidad del agua potable por la EPA, las personas corren el riesgo de varios efectos adversos para la salud, desde problemas gastrointestinales hasta daño hepático y renal.

Costos económicos

Las FAN hacen que los lagos, embalses y ríos se vuelvan feos y, a veces, peligrosos, reduciendo el turismo, la recreación, la pesca comercial y los valores de las propiedades y aumentan los costos de monitoreo, gestión y tratamiento de la calidad del agua. Si bien el costo económico de las FAN en los Estados Unidos aún no se ha evaluado por completo, las estimaciones sugieren que las floraciones de agua dulce pueden costarle a la nación $4,6 mil millones de dólares anuales. Incluso solo un evento de floración puede ser devastador para las economías locales. Como descubrió un informe de la EPA de 2015, una floración de algas persistente en un lago de Ohio de 2009 a 2010 causó la pérdida de hasta $47 millones de dólares en ingresos por turismo local.

Izquierda: peces muertos arrastrados a tierra durante una floración tóxica de algas doradas de 2008 en Texas. Derecha: Una nutria de río nada en el lago Capitol infestado de algas en Olympia, Washington.

Desde la izquierda: Mike Hooper / USGS; Jon D. Anderson vía Flickr

Animales enfermos

Las toxinas liberadas por una FAN pueden causar la muerte de peces a gran escala (comúnmente visto como resultado de la floración de algas doradas) e introducirse a la cadena alimenticia, impactando a mamíferos, aves y otros animales salvajes que se alimentan de pastos, mariscos o peces contaminados con toxinas.

Texas sufrió recientemente una muerte masiva de peces que devastó el lago Texoma, un embalse en la frontera entre Oklahoma y Texas. Aproximadamente 157 mil peces murieron en solo tres días debido a una floración de algas doradas. Esta no fue la primera vez que el lago fue golpeado con este tipo de floración. Se han reportado muertes de peces en el lago de Texoma desde 2004, cuando casi la mitad del millón de peces del embalse murió. En todo el estado, de 2001 a 2010, las floraciones de algas doradas causaron más de 130 muertes importantes de peces y provocaron la pérdida de más de 34 millones de peces, lo que le costó a la economía de Texas más de $14 millones de dólares en ingresos.

Zonas muertas

Incluso las FAN no tóxicas pueden tener un impacto perjudicial en los ecosistemas acuáticos en forma de zonas muertas, áreas en un cuerpo de agua con tan poco oxígeno que la vida acuática no puede sobrevivir. También conocidas como zonas hipóxicas, las zonas muertas son típicamente el resultado de la eutrofización, que es lo que sucede cuando una vía fluvial se contamina demasiado con nutrientes. Cuando las algas y las bacterias en una floración de algas mueren, el proceso de descomposición consume la mayor parte del oxígeno circundante, haciendo que otros organismos en un cuerpo de agua afectado se asfixien y mueran o se vean obligados a trasladarse para sobrevivir.

Según la EPA, se han reportado más de 166 zonas muertas en todo el país. El más grande, en el norte del Golfo de México, demuestra cómo la contaminación por nutrientes de la cuenca del río Mississippi, un río de agua dulce, puede afectar las costas y los cuerpos de agua salada. Esta zona muerta ha reaparecido cada año en las últimas décadas y varía en tamaño. Los expertos predicen que 2019 rivalizará con 2017 como el más grande hasta el momento, y se espera que la zona muerta en la desembocadura del río Mississippi ocupe más de 8.500 millas cuadradas (22.015 kilómetros cuadrados), un área del tamaño de Massachusetts.

Turbidez aumentada

Una floración de algas en la superficie del agua crea un ambiente submarino turbio (nublado), que impide que gran parte de la luz del sol llegue a los organismos que viven en el fondo, incluidas las plantas. Las plantas submarinas son a menudo una fuente crítica de alimento y refugio para otros organismos, y sin ellas, las redes alimentarias y los ecosistemas acuáticos pueden sufrir. Entre las décadas de 1970 y 2000, por ejemplo, el agua oscura debido en parte a las floraciones de algas mató gran parte de la hierba de anguila en el área de la Bahía de Chesapeake. Esta pérdida de hábitat crítico contribuyó a la destrucción de las poblaciones de cangrejo azul, que se desplomó en casi un 70 por ciento entre principios de la década de 1990 y 2007.

Un cangrejo azul atrapado en la bahía de Chesapeake al norte de la isla Deal en Maryland

Will Parson / Programa Chesapeake Bay

Prevención de floraciones de algas nocivas de agua dulce

En las últimas décadas, las FAN han aumentado en frecuencia y distribución y la crisis climática que hemos creado está exacerbando las condiciones que favorecen a las FAN. Frenar el cambio climático y adoptar mejores regulaciones para reducir la contaminación por nutrientes ayudará a reducir las FAN y mitigar su impacto en la salud humana, los ecosistemas y las economías locales.

Mejores prácticas agrícolas

En las granjas, las prácticas regenerativas que mejoran la salud del suelo ayudan a capturar la lluvia donde cae en lugar de permitir que se escurran las aguas llenas de nutrientes a los cuerpos de agua. Estas prácticas incluyen la siembra de cultivos de cobertura, la diversificación de lo que se cultiva, la reducción de la labranza, la aplicación adecuada de compost y estiércol y el seguimiento de las mejores prácticas de fertilizantes. NRDC está trabajando para expandir la adopción de estas buenas prácticas al asociarse con los estados y otros para recompensar financieramente a los agricultores que siembran cultivos de cobertura, buscando mejorar iniciativas federales como el programa federal de seguro de cultivos para capacitar a los agricultores a adoptar prácticas de agricultura regenerativa y trabajando para incentivar las prácticas de cultivo inteligente bajo el “Farm Bill”, un proyecto de ley que establece políticas agrícolas.

Infraestructura verde

Como se mencionó anteriormente, no solo la agricultura produce escorrentía contaminada. Cada año, se estima que 10 billones de galones de aguas pluviales no tratadas se escurren de las superficies pavimentadas, a través de sistemas de alcantarillado pluvial y en vías fluviales. Esta escorrentía puede contener altos niveles de nutrientes que pueden desencadenar FAN. La solución, que NRDC aborda, es ampliar la infraestructura verde en las ciudades. Agregar techos verdes, plantar árboles y construir jardines de plantas absorbentes de lluvia capturan el agua de lluvia antes de que fluya hacia las vías fluviales.

Políticas inteligentes de agua y conservación

También es vital proteger los humedales, que actúan como filtros naturales para mejorar la calidad del agua, capturar la escorrentía y mejorar la biodiversidad. La ley que protege los humedales de nuestra nación, la Ley de Agua Limpia, está amenazada por la administración Trump. La administración quiere excluir de la protección a más de la mitad de los humedales del país. NRDC está luchando contra estos retrocesos.

En muchas partes del país, desviar el agua de los ríos para el consumo de las ciudades, la agricultura y otros usos ha cambiado significativamente las vías fluviales y sus hábitats circundantes y pone en riesgo la salud de nuestros ríos, lagos y ecosistemas vitales. Desviar más del 80 por ciento del flujo natural de un río no es infrecuente en partes del oeste de los Estados Unidos, donde los principales sistemas fluviales como el Colorado, el Río Grande y el San Joaquín se secan durante grandes extensiones debido a desviaciones aguas arriba. Las desviaciones excesivas crean las condiciones cálidas y estancadas en las que prosperan las FAN. La proliferación de algas nocivas ha proliferado en los últimos años en las comunidades alrededor del delta del río Sacramento-San Joaquín, el estuario más grande de la costa oeste, a medida que los ríos han disminuido. NRDC trabaja con agencias gubernamentales, comunidades locales y empresas para desarrollar estrategias prácticas para reducir las desviaciones excesivas de ríos y lagos, al tiempo que proporciona suministros de agua alternativos y sostenibles para poblaciones y economías en crecimiento.

Un investigador de la calidad del agua toma muestras de una floración de algas azul-verde tóxica en el embalse de Copco en California.

David McLain/Alamy

Monitoreo, mitigación y colaboración

También es muy necesaria una mejor supervisión y una mayor investigación sobre las FAN. No existe un sistema nacional para recopilar datos y responder a las FAN, y el tipo de información disponible sobre las FAN en los estados individuales varía enormemente. Los métodos mejorados de comunicación al público, en todas las organizaciones y entre los estados podrían acelerar la respuesta de emergencia a las FAN, reduciendo el daño al medio ambiente, la vida silvestre y las personas. El Congreso financia investigaciones sobre las mejores formas de prevenir y mitigar las FAN con el apoyo de grupos que incluyen la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la EPA. El Congreso también proporciona fondos al Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) para investigar toxinas de algas. La EPA, la NASA, la NOAA y el USGS formaron la Red de Evaluación de Cianobacterias (CyAN) para recopilar, analizar y distribuir datos satelitales en tiempo real para ayudar a las agencias estatales a detectar más rápidamente brotes de cianobacterias en lagos y embalses de EE. UU. La red también ha hecho que las imágenes satelitales de las FAN sean más accesibles al público. Si bien el gobierno federal está invirtiendo en programas de investigación y prevención, falta un esfuerzo nacional concertado para identificar, responder y prevenir los brotes de FAN, y eso pone en peligro la salud pública.

Los estados se encuentran actualmente en la primera línea de la crisis de las FAN y necesitan hacer más para proteger a sus residentes de la exposición a las floraciones tóxicas. Afortunadamente, algunos estados han mejorado los esfuerzos de monitoreo y presentación de informes. Por ejemplo, en 2017 41 informes se publicaron confirmando las FAN en las aguas de Montana. El estado respondió creando una guía para abordar las FAN, lanzando una campaña de concientización pública y publicando letreros en lagos, estanques, ríos, campamentos y lugares de pesca que solicitan la ayuda del público para localizar las FAN. Desafortunadamente, muchos estados no logran siquiera monitorear las FAN y alertar al público de sus riesgos, y mucho menos tomar medidas significativas para reducir los brotes en primer lugar.

Poder localizar los brotes de las FAN y saber si el gobierno está respondiendo es un primer paso crítico para mantener nuestras vías fluviales, familias y ecosistemas seguros.

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