El río Negro es un gran criadero de cianobacterias

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Una investigación sobre la gigantesca floración de cianobacterias del verano de 2019 demuestra que se originó en los embalses del río Negro. Resalta que los esfuerzos para mitigar futuros eventos deben centrarse en la cuenca de ese río si se pretende “disminuir efectivamente el impacto de las floraciones en la costa uruguaya”.

Las cianobacterias nos dieron un descanso este año. Pero las playas verdosas del verano de 2019 aún parecen estar a la vuelta de la esquina, pese a que todo lo que sucedió antes de la llegada del coronavirus parece muy lejano. Fue tal vez la mayor floración o bloom de cianobacterias en las costas del Río de la Plata desde que la Intendencia de Montevideo lleva registro a través del Servicio de Evaluación de la Calidad y Control Ambiental.

La mancha verde formada por estos antiquísimos organismos unicelulares llenos de clorofila no sólo cubrió las aguas costeras de Colonia, San José, Montevideo y Canelones desde fines de enero de 2019, sino que se extendió hasta Maldonado y, en un hecho llamativo, llegó incluso a aguas oceánicas, afectando a Punta del Este y playas rochenses como La Paloma. Fue un verano caluroso, pero el mar verde impidió que la gente se refrescara en sus aguas. Gran parte de la temporada estuvo marcada por la presencia de banderas sanitarias que impedían los baños y que flamearon hasta marzo, porque, recordemos, muchas especies de cianobacterias, y en particular las de estas floraciones del Río de la Plata, son extremadamente tóxicas para los seres humanos y muchos otros organismos. Las cianobacterias representan entonces un peligro sanitario, y cuando ese peligro afecta a una fuente de ingresos para el país, como es el caso del turismo de playa, también causan daños económicos.

Tratando de entender las causas de este fenómeno, los investigadores Luis Aubriot, Bernardo Zabaleta, Andrea Somma y Marcel Achkar, del Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República, en colaboración con Jimena Risso y Daniel Sienra, del Departamento de Desarrollo Ambiental de la Intendencia de Montevideo (IM), y Facundo Bordet, del Área de Gestión Ambiental de la Comisión Técnica Mixta de Salto Grande, se pusieron a buscar dónde se había originado la enorme floración. Lo que encontraron es un ejemplo de cómo en la ciencia las hipótesis se construyen sobre la marcha siguiendo el antojadizo camino señalado por los datos.

Buscando las causas

Luis Aubriot y Bernardo Zabaleta nos reciben en el hall del piso 9 de la Facultad de Ciencias cerca de la sección Limnología. Hace frío pero dejaron una ventana abierta por donde el viento insiste en hacer escándalo. Son tiempos de coronavirus y hay que mantener los ambientes cerrados ventilados.

Tras una pequeña puertita que da al hall del chiflete se encuentran los cultivos de cianobacterias: un cuarto pequeño lleno de frascos con distintos tonos de aguas verdosas. Estamos reunidos para conversar sobre el artículo “Evaluación del origen de una floración masiva de cianobacterias en el Río de la Plata (2019): hacia un sistema de alerta temprana”, que acaban de publicar en la revista Water Research. Así que cerramos bien la puerta del cuarto de cultivo para que las cianobacterias no nos escuchen: el trabajo marca el camino para que, en el futuro, no seamos sorprendidos por mares teñidos de verde y banderas sanitarias arruinando nuestros planes.

Toda investigación comienza por recabar el conocimiento previo sobre el tema. Y en el caso de los blooms de cianobacterias en las costas del Río de la Plata, algunas cosas parecían estar claras. Por ejemplo, desde la IM ya se había señalado la asociación entre veranos lluviosos y la presencia de cianobacterias en la costa, al punto que en los años en que tenemos El Niño las vemos, y en los años secos de La Niña nos dan descanso. Cuando El Niño, las lluvias intensas hacen descargar en el estuario del Río de la Plata grandes cantidades de agua dulce de los ríos Uruguay, Paraná y sus afluentes. Por ello, en la introducción del artículo señalan que “la presencia de floraciones de cianobacterias en el Río de la Plata y la ciudad de Montevideo está actualmente asociada a los altos flujos del río Uruguay, particularmente desde el embalse de Salto Grande, donde se han producido floraciones tóxicas de los complejos Microcystis y Dolichospermum”. Así que a la hora de buscar el origen del fenómeno de 2019, Aubriot y sus colegas ya sabían hacia dónde mirar.

“Tradicionalmente estaba todo focalizado en Salto Grande, casi todos los análisis y los monitoreos estaban asociados a la información de Salto Grande, al río Uruguay y a cómo eso se relacionaba con lo observado en Montevideo”, dice Aubriot. “Entonces uno intuitivamente va a pensar que Salto Grande sería el originador de ese fenómeno. Esa fue un poco la pregunta que nos hicimos al inicio”. Ni bien lo dice, uno ya sabe que el asunto entonces no era por allí (algo que seguro quienes están leyendo también pensaron, porque, de lo contrario, el título de esta nota estaría mal puesto). ¿Qué fue lo que les hizo pensar que Salto Grande podría no ser el origen de las cianobacterias playeras? “Una imagen”, dice Bernardo Zabaleta, llevando agua con cianobacterias hacia el molino que sostiene que una imagen vale más que mil palabras. Sin embargo, luego veremos que la imagen, sin una interpretación, tampoco es tan poderosa.

Es que para determinar el origen de “El gran mar Verde de 2019” –permítaseme bautizar así el fenómeno para no andar teniendo que repetir “cianobacterias” varias veces por párrafo– los investigadores se propusieron aplicar “un enfoque complementario a partir de imágenes del satélite Sentinel-2, datos ambientales de programas de monitoreo del embalse de Salto Grande y las playas de Montevideo, información hidrometeorológica y operación de las represas hidroeléctricas”. Tenían la esperanza de que con este amplio abanico, que incluye desde imágenes de un satélite de la Agencia Espacial Europea (ESA) a muestras tomadas en los embalses y playas, desde información de los caudales de los ríos a datos de cuándo se abren las compuertas de las represas de UTE, el panorama sería más completo. Y lo fue, y por eso es valioso: “Este trabajo fue el primero en poner foco sobre el río Negro y el primero en decir que una floración en el Río de la Plata se originó allí”, dice Aubriot, con la satisfacción de haber resuelto una sopa de letras compleja. Sin embargo, el asunto no fue tan sencillo.

Sacándole las mil palabras a una imagen

Muchas veces las cosas se dan en el momento adecuado. Y este fue un poco el caso. “Bernardo estaba haciendo su tesis en otro tema, con imágenes satelitales, cuando ocurrió la floración masiva de 2019”, recuerda Aubriot. En efecto, Zabaleta procuraba ajustar con muestreos tomados in situ en los lagos de Carrasco las imágenes satelitales que brindan información sobre cantidad de clorofila en cursos de agua, una de las formas de detectar las cianobacterias.

Ajustar la información de imágenes satelitales con muestras de campo tiene un valor muy grande. Pero dado que aquí necesitaban comparar imágenes de distinta naturaleza, es decir, del mar en zonas costeras donde las rocas del fondo y el oleaje generan ruido, de embalses donde el agua está calma y de ríos donde corre desenfrenada, necesitaban un índice todoterreno para analizar las imágenes. El trabajo de Zabaleta y Somma con índices les permitió llegar a uno: el índice de diferencia normalizada de clorofila (NDCI, por sus siglas en inglés), que, sin necesidad de recabar tomas in situ para calibraciones, les permitía ver el panorama completo.

Con todas estas estas mediciones fueron a ver qué pasaba en los embalses de Salto Grande. El razonamiento es claro: las cianobacterias se originan en los embalses, y con las grandes inundaciones terminan siendo desplazadas del río Uruguay y terminan en la costa del Río de la Plata. Tratándose de una floración que abarcó varias decenas de kilómetros cuadrados, los investigadores confiaban en que podrían ver una gran mancha de biomasa de cianobacterias en las imágenes de Salto Grande días previos a su llegada a la capital. “Cuando empezamos a ver las imágenes de Salto Grande, no nos cerraba que un bloom tan grande se hubiera originado allí, porque no encontrábamos imágenes que mostraran que hubiera tanta biomasa de cianobacterias en Salto Grande en los días previos”, comenta Zabaleta.

De hecho, en las imágenes del embalse de Salto Grande sí aparecen cianobacterias. Pero están siempre allí, en los brazos y recodos del embalse: cuando Salto Grande abre sus compuertas, el agua fluye, pero la mayor parte de la biomasa de microorganismos se quedan allí. “Entonces nos pusimos a trabajar con los técnicos de Salto Grande, con el colega Facundo Bordet, que trabaja allí en el monitoreo y que aportó información fundamental. Si hubiera habido una floración gigante que desapareció, la hubieran visto”, dice Aubriot. Pero no, eso no se veía. “Mientras ellos aportaban información y la analizaban junto con nosotros, veíamos las imágenes satelitales para atrás en el tiempo y no encontrábamos ese bloom que se trasladara del embalse de Salto Grande aguas abajo del río Uruguay; el canal siempre estaba limpio”, amplía.

“Como el canal siempre estaba limpio, con Luis empezamos a buscar otra posible fuente, porque esa floración en la costa de algún lado tenía que haber salido. Nos fijamos en las imágenes satelitales que teníamos de fechas previas de Montevideo, de Colonia, del río Uruguay un poco más arriba, de Salto Grande y del río Negro”, dice Bernardo. Y algo vieron en Colonia los días previos, pero ni por asomo la biomasa espectacular que buscaban. “A partir de Colonia la floración se comenzaba a ver en la costa y empezaba a aparecer en San José. Pero queríamos rastrear la floración hacia atrás, queríamos encontrar el eslabón perdido entre el origen de la floración y la salida del río Uruguay. Uno quería ver toda la historia bien pintada y no había forma”, dice Aubriot.

Si no aparecían en el río Uruguay, si no aparecían en el embalse Salto Grande, no tuvieron más remedio que pensar por fuera de la caja. “Entonces decidimos ver qué pasaba en el río Negro, ver qué decía este índice de clorofila en base a imágenes satelitales”, apunta Zabaleta. Lo que vieron los investigadores en el río Negro fue contundente: las imágenes satelitales mostraban una biomasa de cianobacterias que se extendía por unos 65 km2. Para hacerse una idea, equivale a poco menos de diez canchas del estadio Centenario tapizadas de cianobacterias. “Al lograr meter toda la información en un mismo modelo, en un mismo algoritmo, utilizando el índice de forma relativa para comparar los distintos sistemas, ahí inmediatamente se pintó toda la historia”, dice Aubriot casi que alabando el uso del índice NDCI que surgió del trabajo de Zabaleta y Somma.

Entran los caudales y las compuertas

“A partir de que teníamos la historia en imágenes, nos propusimos agregar otra capa con información sobre los caudales, y sobre la capa de los caudales agregar otra con las aperturas de los vertederos en las represas: cuándo abrieron, cuándo cerraron, ya que eso es fundamental para el transporte de un bloom superficial”, relata Aubriot. Y a pesar de que el río Uruguay se había hinchado, superando en algunos días de enero de 2019 el caudal del –más grande– río Paraná, las floraciones de Salto Grande ahí se quedaban, prendidas en los recodos del embalse y negándose a viajar hacia el mar.

Podemos decir entonces que Salto Grande sí genera cianobacterias. Pero se las queda, se las guarda en los meandros del lago artificial por más que llueva mucho o abran las compuertas. “Eso, en condiciones de caudal alto”, ataja Aubriot. “En condiciones de sequía y caudal bajo todo el embalse se transforma en una gran floración”, explica. Pero dejemos al Uruguay tranquilo y volvamos al río Verde. Digo, al río Negro.

Al analizar los caudales y la apertura y cierre de compuertas de las represas, el efecto queda claro. En el trabajo lo comunican así: “Los mapas de NDCI mostraron que las áreas con valores altos”, es decir con cianobacterias; “en el embalse de Salto Grande mantuvieron una superficie similar antes y después del período de desbordamiento prolongado (8,7-7,8 km2, antes y después)”. Pero eso no es lo que pasó en el río que divide el país en dos: “En los embalses del río Negro la cobertura de clorofila cambió notablemente”; pasó de ocupar 62,5 km2 en el embalse de Palmar a reducirse 56 veces tras abrirse las compuertas. ¿A dónde fueron esas cianobacterias? Emprendieron su viaje hacia al mar, previo pasaje por el hinchado río Uruguay.

“El embalse de Palmar es como el lugar de acopio y crecimiento de cianobacterias”. Bernardo Zabaleta.

Por eso en el trabajo dicen que el río Negro es el gran generador de la biomasa, pero el río Uruguay es el que la transporta con su gran caudal hacia las costas del Río de la Plata y, en 2019, incluso hasta el océano Atlántico. Y dentro del río Negro hay distintas guarderías de cianobacterias: “Vimos un transporte de los otros embalses del río Negro al embalse de Palmar. La floración del embalse de Bonete se limpió cuando abrieron los vertederos, de allí pasó al embalse de Baygorria, donde el agua tiene un tiempo de residencia menor que en Bonete y Palmar, entonces es un embalse más bien de paso, y finalmente llegó a Palmar”, dice Aubriot. Zabaleta lo complementa: “El embalse de Palmar es como el centro de acopio y de crecimiento de cianobacterias”.

Una vez que las cianobacterias llegaron a Palmar, crecieron alegremente. “El bloom se estacionó en Palmar e inmediatamente se expandió y siguió creciendo por casi toda la superficie del embalse, no quedó sólo en los brazos”, dice Aubriot, y la imagen satelital del 4 de enero que acompaña esta nota lo deja en evidencia. “Se ve todo rojo en todo el embalse. Las cianobacterias se quedan ahí creciendo en pleno verano, con buen suministro de nutrientes, esperando la siguiente apertura para continuar su viaje hacia el mar. Ahí es donde se genera la gran magnificación del bloom”, se explaya Luis. Pero así como la culpa de que el chancho engorde no es de quien le rasca el lomo sino de quien le da de comer, esta guardería de cianobacterias es posible por una razón clara: en el río Negro tienen todo el alimento que necesitan para crecer exponencialmente.

La tormenta perfecta

En el trabajo puede leerse que en Salto Grande, además de que hay floraciones que se quedan más en los brazos del embalse, también hay niveles de fósforo más bajos que en los embalses del río Negro. Y que los mayores niveles de fósforo en el río Negro se dan en el embalse de Palmar.

Hay quienes dicen que el exceso de fósforo y nitrógeno de nuestros ríos no se debe a una fertilización excesiva del agro, sino al estiércol de las grandes concentraciones vacunas en los tambos. Las vacas de tambo se alimentan a ración y gran parte del fósforo de esa ración termina en la bosta, escurriendo luego hacia los cursos de agua. Pero la cuenca del río Negro, y en concreto la que aporta al embalse de Palmar, no es una cuenca lechera. Faltan los tambos y sin embargo el fósforo está en grandes concentraciones. “Sí, es una zona más agrícola y, según las evaluaciones que ha hecho la Dirección Nacional de Medio Ambiente, el aporte de nutrientes al agua es más bien difuso”, sostiene Aubriot. “En algunos casos se interpreta como que ese alto fósforo puede deberse a la erosión, pero también otros colegas que trabajan en [Facultad de] Agronomía plantean que es más bien por transporte de fertilización superficial”, agrega.

“La siembra directa y la fertilización al voleo hacen que el fósforo sea muy susceptible al lavado y al transporte superficial y que termine entrando a los embalses en forma de pulsos que vienen con las lluvias. A las cianobacterias esto les da un plus de crecimiento”, dice, una vez más, Aubriot. “En el caso de que tengamos una floración que se genera en un lugar y que va a otro embalse que tiene concentraciones muy bajas de nutrientes, las cianobacterias van a sobrevivir hasta agotar esos nutrientes o hasta bajarlos a un determinado nivel limitante y colapsar por otros factores que las empiezan a perjudicar. Pero en un lugar donde las condiciones siguen siendo óptimas, van a seguir creciendo, van a seguir acumulando esos nutrientes en la biomasa y van a seguir generando biomasa a medida que la luz les permita crecer”, dispara. El título de esa película ya todos lo conocemos: El gran mar Verde de 2019. “Habría que calcular cuánto fósforo hay en esa biomasa, pero es enorme, es bestial. Y si esa biomasa es transportada por un corredor de agua dulce, tenés un impacto que abarcó 690 kilómetros, desde la largada en Palmar hasta la llegada a las costas de Rocha”.

Pero el objetivo del trabajo era, además de conocer las causas de la gran floración, tratar de aportar para un sistema de alerta temprana. “Lo que nosotros planteamos es que si se quiere hacer sistemas de alerta o de predicción de fenómenos similares en la costa de Montevideo y del Río de la Plata, hay que estar mirando lo que ocurre en el río Negro como gran generador de biomasa”, afirma Aubriot deslizándonos hacia el siguiente paso lógico: sabiendo dónde se originan, ¿podemos hacer algo para evitarlas o, al menos, saber con anticipación que están por llegar?

¿Qué hacer?

En el artículo plantean que hay que hacer una vigilancia de los nutrientes, sobre todo del fósforo, en el río Negro. Si uno pretende mitigar estos efectos, “se deben considerar reducciones drásticas de las cargas de nitrógeno y fósforo de la cuenca para controlar las floraciones dañinas y evitar la resistencia a largo plazo de las poblaciones de cianobacterias”. Pero, además, en 2019 aún no estaba funcionando la nueva planta de celulosa de UPM, que, aunque sea factible que haga sólo aportes pequeños de fósforo, los estará lanzando a un río que ya tiene fósforo en cantidades fascinantes para las cianobacterias. Por eso, dicen los investigadores, “los esfuerzos para mitigar las floraciones de cianobacterias en la costa uruguaya del Río de la Plata deben dirigirse hacia los embalses del río Negro y su cuenca para disminuir efectivamente el impacto de la floración”.

Por si hay algún jerarca distraído pensando que el problema nos viene de otra parte, agregan: “Este estudio sugiere que el río Paraná no fue la principal fuente de floraciones de cianobacterias en el Río de la Plata en el verano de 2019”. Salto Grande tampoco. También dicen que la investigación realizada “muestra la necesidad de aumentar la frecuencia y la cobertura espacial del programa de monitoreo del río Negro, a fin de mejorar el conocimiento sobre los factores ambientales involucrados en la formación de la floración y las tendencias temporales”.

Además de atacar el exceso de nutrientes, les pregunto si es posible disminuir las floraciones ya sea anulando la represa de Palmar –lo que tendrá un costo en la capacidad de generación de energía– o administrando la apertura y cierre de compuertas teniendo en cuenta las floraciones. “Personalmente, como biólogo, no me gustan los embalses. Preferiría que un río no se fraccione, que no se corte el flujo horizontal, que no se genere un lago a partir de un río. Si me das a elegir, prefiero que no ocurra. Pero viviendo en una sociedad en que hay que conjugar muchos intereses habría que ver de qué forma se puede manejar ese embalse que está generando un perjuicio, o, incluso, en un futuro, pensar en no usarlo más, como ha pasado en países de Europa o Estados Unidos, donde hay embalses que se destruyen y se recupera el río”, contesta, soñador, Aubriot. Luego agrega: “O quizás se puede evaluar un manejo un poco más focalizado en el control de la floración para evitar que se acumule en ese embalse, administrando el tiempo de residencia del agua. La combinación mortal acá es la presencia de altas cantidades de nutrientes con un embalse. Si no hubiera embalse, lo que habría sería transporte de nutrientes aguas abajo”.

“Si las floraciones fueran una enfermedad habría que atacar las causas, pero también los síntomas. Los síntomas, manejando los tiempos de residencia de los embalses, buscando evitar la acumulación; la causa, bajando los aportes excesivos de nutrientes que llegan a los embalses”. Luis Aubriot.

Es claro: o cambiamos un poco cómo producimos con el modelo agrícola, o cambiamos un poco cómo producimos la energía hidráulica. Porque si bien es bueno tener energías verdes, no lo es tanto si se trata de un verde cianobacteria. “Si las floraciones fueran una enfermedad habría que atacar las causas pero también los síntomas”, dice Aubriot. “Los síntomas se atacan manejando los tiempos de residencia de los embalses, siguiendo los blooms y buscando evitar la acumulación, bajando los aportes excesivos de nutrientes que llegan a los embalses y a nivel de cuenca”, explica.

El ser humano es un animal complejo. Y muchas veces piensa que el problema de un exceso de algo se soluciona agregando otra cosa, en lugar de sacarlo de donde está. Es el caso del exceso de fósforo en los cursos de agua, un nutriente que, junto al nitrógeno, genera la eutrofización que hace que espejos de agua cristalinos se vuelvan verdes de algas o cianobacterias y el oxígeno caiga tanto que los peces y otros organismos no puedan subsistir. Hay varios productos que, aplicados en medios acuáticos, hacen que el fósforo soluble, es decir el que puede ser fácilmente utilizado por plantas, bacterias, hongos y animales, se precipite en una forma que no es biodisponible. Ese sería el caso del cloruro férrico. Otros productos, en lugar de atacar el fósforo, buscan destruir las cianobacterias. Ese sería el caso del agua oxigenada.

Pero no nos engañemos ni abriguemos esperanzas infundadas. “Aplicar estas soluciones en el embalse de Palmar es impensable desde el punto de vista económico. Habría que tirar los productos con aviones y barcos cargueros. Sería totalmente inviable”, ataja Aubriot. “Estas aplicaciones están pensadas para sitios muy pequeños, para controlar focos muy específicos o problemas que se generan en puntos calientes pero en lugares acotados en el espacio”, afirma. De hecho, junto a otros investigadores, Aubriot y Zabaleta trabajan en algunas propuestas de remediación, pero pensando más en los lugares de origen del fósforo, como pequeños embalses o emprendimientos agroproductivos.

El camino, entonces, es reducir los nutrientes del río Negro y administrar mejor los tiempos de residencia del agua en los embalses prestando atención a la concentración de biomasa de cianobacterias. Mientras eso no sucede, al menos está hecho el aviso, y el que avisa no sólo no traiciona sino que permite que los demás se preparen. Por eso en el trabajo señalan que se puede pensar en un “sistema simple de alerta temprana de floración de cianobacterias para la costa norte del Río de la Plata”, que se base únicamente en datos abiertos y en línea, como estas imágenes satelitales, “independientemente de las mediciones in situ y los resultados de análisis de laboratorio de agua”.

Siendo más específicos, señalan que este sistema de advertencia “requiere un departamento de vigilancia para la adquisición de datos (datos meteorológicos e hidrológicos) y el análisis de detección remota de la formación de blooms por el índice NDCI en Salto Grande, los embalses del río Negro y la costa noroeste del Río de la Plata”. Vendría a ser como los sistemas de vigilancia con cámaras: en lugar de tener que ir a tomar muestras y realizar análisis de laboratorio, el sistema se basa en gente capacitada monitoreando información ya existente y disponible. Por lo que dicen los investigadores, ya están trabajando en la propuesta junto a la IM. Pero el hecho de que sepamos que vienen no debería distraernos: donde hay que actuar cuanto antes es en el río Negro. Mirar para otro lado, luego de leer el artículo y escuchar a los investigadores, linda con la negligencia.

Artículo: “Assessing the origin of a massive cyanobacterial bloom in the Río de la Plata (2019): Towards an early warning system”.
Publicación: Water Research, 181 (2020).
Autores: Luis Aubriot, Bernardo Zabaleta, Facundo Bordet, Daniel Sienra, Jimena Risso, Marcel Achkar, Andrea Somma.