La marea verde que invadió nuestras costas este verano no es un fenómeno único de Uruguay: en cualquier parte del mundo donde haya agua calma y nutrientes (fósforo, nitrógeno) puede surgir este problema. Según un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 2003, uno de los primeros episodios de proliferación de cianotoxinas ocurrió en 1931 en Estados Unidos, y enfermó a más de 5.000 personas. 60 años después, cuando las cianobacterias colorearon de verdiazul más de 1.000 kilómetros del río Darling, en Australia, se declaró el estado de emergencia y se decidió invertir en programas de investigación.
A medida que se iba conociendo más a las cianobacterias, la OMS y otras instituciones nacionales emitieron recomendaciones para luchar contra episodios de proliferación, explicó a la diaria Luc Brient, ingeniero francés especializado en ecosistemas marinos. Sus trabajos se basan en un caso de proliferación recurrente en la playa de La Roche-Ballue, un estanque cerca de Nantes, al noroeste de Francia. Con 2.000 personas disfrutando del estanque durante los fines de semana, la ciudad de Bouguenais, encargada de la gestión de la playa, tuvo que recurrir a la ayuda de Arcadis. Desde 2009, esta empresa de ingeniería neerlandesa estaba desarrollando, junto con investigadores de la Universidad de Ámsterdam, un tratamiento de las cianobacterias con peróxido de hidrógeno, mejor conocido como agua oxigenada. Basándose en las investigaciones locales del gabinete de estudios Minyvel y en los trabajos de Luc Brient, elaboraron una solución adaptada al estanque, que pulverizaron por primera vez en octubre de 2016. Después de 48 horas de tratamiento, desaparecieron las cianobacterias –cuya célula fue atacada a nivel de su membrana por la solución– sin que se observaran consecuencias negativas sobre la fauna y la flora o que quedara presencia del peróxido. Sin embargo, los efectos de esta pulverización no permanecen eternamente: se prolongan por un mínimo de tres semanas y se tiene que repetir la operación en cuanto reaparecen los microorganismos. Aunque la lucha contra las cianobacterias le cuesta más de 650.000 pesos anuales a la ciudad de Bouguenais, el programa se renovó en 2017 y 2018.
Si bien la solución parece prometedora, todavía se tiene que averiguar en qué medida se podría generalizar en otros ámbitos y con otras especies de cianobacterias. Como afirmó Luc Brient: “Lo importante es conocer el ambiente para saber qué acciones implementar”.
Existe un amplio abanico de medidas de combate a las cianobacterias, que la Agencia de Protección del Ambiente de los Estados Unidos (APA) divide en tres categorías. Primero están las soluciones físicas, como el uso de ultrasonidos: al emitir ondas ultrasónicas de cierta frecuencia, se puede destruir la estructura celular de las cianobacterias. También se puede usar remedios químicos, como el que Arcadis desarrolló, u optar por un control biológico, aumentando, por ejemplo, la densidad de los depredadores de las cianobacterias. Lo cierto es que cada técnica tiene puntos fuertes y débiles, así que se debe priorizar la investigación previa para evitar cualquier repercusión no deseada sobre los ecosistemas marinos.
Luis Aubriot, investigador de la sección Limnología de la Facultad de Ciencias de la Universidad de la República y especializado en cianobacterias, explicó que el combate a estas tiene dos momentos; el primero es el control del fenómeno: restringir la capacidad de que ocurran floraciones de cianobacterias disminuyendo las concentraciones de fósforo y nitrógeno en los cursos de agua hasta niveles que pueden determinar un control del crecimiento de las toxinas o una eliminación por falta de nutrientes. “Pero lo que ocurre en muchos ambientes es lo que se conoce como acumulación de carga interna: se produce acumulación de fósforo en los sedimentos, a veces en las capas freáticas, principalmente en embalses y lagunas, y ese fósforo va estar disponible para el crecimiento de cianobacterias siempre y cuando se den ciertas condiciones en el agua: una de ellas es la falta de oxígeno, que hace que el fósforo se libere y pase del sedimento al agua. Entonces, por más que se controle el ambiente acuático, este se nutre por sí mismo. Entonces comienza un reciclaje interno que nutre a la floración de las cianobacterias”, explicó el experto.
Y este es el segundo momento: el intento de eliminación de las toxinas. Aubriot señaló que los holandeses y daneses han desarrollado metodologías en este sentido porque tienen pequeños lagos que usan para actividades recreativas y que presentan concentraciones de cianobacterias. El investigador añadió que los holandeses desarrollaron una tecnología que utiliza arcillas enriquecidas con lantano que pueden capturar fósforo a más largo plazo y no son tan sensibles a los cambios en el ambiente. “Hay muchas publicaciones recientes que señalan que tienen efectos adecuados y que son útiles en condiciones de anoxia y falta de oxígeno”, indicó Aubriot.
En cuanto a la aplicación de sustancias al ambiente acuático para provocar un efecto directo sobre las acumulaciones de cianobacterias. Aubriot explicó que hay una gama de productos químicos que se están utilizando. Entre ellos, los alguicidas (sulfato de cobre), que son “muy peligrosos” porque generan una acumulación de metal en el sedimento que puede ser tóxica.
Por otra parte, enfocarse en medidas curativas involucra otro riesgo, advierte Luc Brient. Si no se resuelve el problema de raíz, es decir la presencia creciente de nutrientes en el agua, “el alza de la biomasa desencadenará costos [de tratamiento del agua] más altos si conservamos los mismos umbrales de calidad”.
Reducir la concentración de nutrientes en el agua significa controlar el uso de fertilizantes en la agricultura y los vertimientos de las aguas residuales. Según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación, entre 2002 y 2016, el uso de nitrógeno en el agricultura aumentó un tercio en el mundo, mientras creció 40% el uso de fósforo –el mayor responsable de la proliferación de cianobacterias–. Además, la ONU advierte que en el mundo 80% de las aguas residuales se vierten en los ecosistemas sin ningún tratamiento previo.
El caso chino
Según un estudio publicado en 2017 en la revista científica Nature Geoscience, China logró reducir un tercio la concentración en fósforo de sus lagos entre 2006 y 2014. Yan Lin, uno de los autores del estudio e investigador en el Instituto Noruego de Investigación Hidrológica, confió a la diaria que “el gobierno chino ya conocía el problema de contaminación del agua en los años 90, pero China era un país pobre entonces. La prioridad del gobierno era desarrollar la economía”. Cuando la calidad del agua se degradó tanto que aparecieron cánceres por “beber agua de fuentes contaminadas”, se tuvo que actuar. En 2003 se empezó a combatir la contaminación en áreas estratégicas como Beijing o el delta del río Yangtze. También decidieron establecer medidas nacionales, cuya versión más reciente se implementó en 2015, que prevén un control más estricto del vertimiento de contaminantes y castigos fuertes para quienes no respeten el ambiente. “Aunque no hay un número preciso –añade Lin–, las inversiones del gobierno central alcanzaron unos 300.000 millones de CNY entre 2005 y 2010 [alrededor de 40.000 millones de dólares], y 500.000 millones entre 2010 y 2015 [alrededor de 78.000 millones de dólares]”.
De los 862 lagos investigados por el estudio, los que bajaron en mayor medida su tenor de fósforo fueron los que se sitúan más cerca de las zonas pobladas. De hecho, la baja de concentración en fósforo todavía tarda en zonas menos pobladas y con más actividad agrícola, lo que se explica por el foco de China hacia la mejora del saneamiento de las aguas residuales domésticas. El primer artículo del nuevo plan nacional para luchar contra la contaminación del agua ya incluye la agricultura entre los sectores cuyos vertidos se controlarán más.
El caso uruguayo
En Uruguay, la aplicación de metodologías para la reducción o eliminación de las floraciones es aún incipiente. La Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII), junto a varias facultades de la Udelar, entre ellas la de Ciencias, está estudiando los efectos del cloruro férrico para la captura de fósforo y su impacto en suelos y ambientes acuáticos. “En la década de 1960 se utilizó y luego se abandonó, pero ahora se retomó porque se ven ventajas. A largo plazo termina capturando bastante fósforo. Ahora se está reevaluando el producto, que se usa también en las plantas modernas de tratamiento de efluentes”, contó Aubriot, que participa en el proyecto.
Además, en Uruguay se utilizan otras técnicas, como la ultracavitación o las boyas con ultrasonido, que emiten ondas con determinada frecuencia y potencia que hacen hundir las cianobacterias. Esta última técnica está siendo utilizada por la Comisión Técnico Mixta en una bahía de Salto Grande y se aplicó en forma experimental en lagos y lagunas de Carrasco. De todos modos, este tipo de metodologías sólo son aplicables a extensiones menores de agua, como lagos, lagunas y tajamares; sería inviable pensar una solución de este tipo para el Río de la Plata, por ejemplo. “En el Río de la Plata vamos a tener este fenómeno de floraciones en veranos lluviosos y no lo vamos a tener en veranos secos”, acotó Aubriot. Incluso en extensiones menores de agua, los costos económicos de estas aplicaciones son muy altos y permanentes, ya que los productos químicos que se utilizan requieren de aplicaciones periódicas, al menos una vez por año, y de estudios –también costosos– para evaluar cómo reacciona el ambiente. Ante este panorama, se vuelve más necesario que nunca el monitoreo de la calidad del agua y la concientización de los ciudadanos y de las empresas. En Estados Unidos, la Evaluación Nacional de los Lagos (National Lakes Assessment) se conduce desde 2007, previendo un monitoreo de las aguas cada cinco años por la APA. En Francia, una directiva de 2013 armonizó el monitoreo y la clasificación de la calidad del agua y, durante la temporada alta de 2017, se hicieron más de 68.000 análisis biológicos cuyos resultados fueron disponibles en tiempo real gracias a los esfuerzos conjuntos de la Dirección General de la Salud y de las Agencias Regionales de Salud. En Québec, Canada, el Ministerio del Ambiente publica desde 2004 la lista de los puntos de agua afectados por casos de proliferación de cianobacterias.
Para poder seguir disfrutando de las playas, la información, investigación y adaptación parecen tan necesarias como repensar los diseños y el impacto de los sistemas agrícolas y de saneamiento.