Nutrientes y floraciones tóxicas

Cianobacterias en el Río Negro contaminaron a 60% de los animales de la zona.

Investigadores del Instituto Clemente Estable, la Facultad de Ciencias y el Centro Universitario Regional Este responden a un artículo publicado en La Diaria que negaba el efecto de los nutrientes provenientes de la agricultura intensiva en las floraciones explosivas de cianobacterias.

Carla Kruk, Claudia Piccini y Guillermo Chalar**, en La Diaria 16/5/2019.

Un estudio reciente (Beretta et al. 2019) comentado en La Diaria del 07/05/2019 (“Tras 13 años de intensificación de la agricultura, los suelos del país se han empobrecido significativamente”) concluye en que la agricultura intensiva ha impactado en la calidad de los suelos en Uruguay. El estudio demuestra que entre 2002 y 2014 existió un deterioro fuerte, particularmente en suelos sujetos a producción de cereales y granos, mayormente bajo agricultura intensiva sin laboreo y en el litoral sur y suroeste del país. El estudio proyecta que si las prácticas de uso del suelo no se modifican en el corto plazo estos reducirán su productividad, comprometiendo la producción sustentable de alimentos en el futuro cercano. Estas son conclusiones de una investigación basada en robusta evidencia empírica (del INIA) y revisten altísima relevancia para el manejo de uno de los principales recursos de los que dispone el país, los suelos fértiles.

Por otro lado, en la segunda parte del artículo uno de los investigadores del trabajo, Andrés Beretta, vierte opiniones acerca de otro de los recursos mas importantes del país –el agua dulce– que no se sustentan en la actual evidencia científica. Dichas opiniones cuestionan la relación entre el manejo del suelo (basado en la fertilización agrícola) y la eutrofización de los cuerpos de agua, y su consecuencia principal: el florecimiento de cianobacterias. Sus dichos son contrarios a cómo la comunidad científica internacional y local entiende los mecanismos causales de los problemas de eutrofización y el exceso de cianobacterias. Por ello es que creemos importante aclarar algunos aspectos centrales acerca de la eutrofización y los florecimientos de cianobacterias, así como compartir con los lectores las principales evidencias acerca de los mecanismos que las sustentan.

El papel de los nutrientes

Es aceptado internacionalmente que el aumento de la concentración de nutrientes en el agua es la causa principal de la generación, mantenimiento y aumento sostenido de las floraciones de algas y cianobacterias nocivas. Esto ha sido demostrado de forma experimental, con evidencia de campo y modelización matemática, por investigación internacional y local. En el caso de las cianobacterias, en agua dulce y estuarina, las floraciones son ocasionadas por algunas especies mejor adaptadas a condiciones de alta concentración de nutrientes, a diferencia de otras especies (por ejemplo de microalgas) que son favorecidas en ambientes con bajas concentraciones de nutrientes. Por tanto, concentraciones elevadas de nutrientes en los cuerpos de agua (sistemas eutrofizados) promueven la formación de floraciones de cianobacterias, que en la mayoría de los casos están formadas por especies productoras de cianotoxinas. Así, el aumento sostenido de la concentración de nutrientes en el agua –y por ende el aumento en su disponibilidad– promoverá un aumento sostenido de la abundancia de cianobacterias, cuya presencia será cada vez más extensa en espacio y tiempo.

Este es el caso del evento ocurrido este verano y que resultó en la presencia de espuma cianobacteriana en la costa uruguaya, abarcando desde Colonia hasta Rocha, alcanzando en algunos sitios una duración de al menos cuatro meses desde enero hasta el presente mes de mayo. Dado que las temperaturas registradas en los sistemas acuáticos de nuestra región –aún en invierno– son favorables para el crecimiento de las cianobacterias, es de esperar que la gran disponibilidad de nutrientes que en forma sostenida estamos proporcionándoles resulte en floraciones casi permanentes a lo largo de todo el año. Las variables hidroclimáticas (vientos, temperatura, caudales de los ríos, lluvias, entre otros) podrán modular la distribución de las floraciones, como ocurrió durante el reciente verano, pero está fuera de nuestras posibilidades poder controlarlas. Son los nutrientes los responsables de la abundancia total y la dinámica temporal a mayor escala de estos organismos.

El papel del nitrógeno

Asimismo, consideramos que la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico por algunas cianobacterias, un argumento utilizado en reiteradas ocasiones, no es válido para descartar su papel limitante en los ecosistemas. Por ejemplo, las impactantes floraciones de cianobacterias tóxicas que ocurrieron en toda la costa el pasado verano estuvieron y están formadas por organismos que no tienen la capacidad de fijar nitrógeno y por lo tanto lo obtuvieron de los cursos de agua. Mas aun, debido al elevado costo energético de la fijación de nitrógeno, ante la disponibilidad de este nutriente, aun aquellas especies que pueden obtenerlo de la atmósfera prefieren utilizarlo en forma disuelta en el agua.

El papel del fósforo

Tampoco es cierto que los sistemas acuáticos siempre cuenten con cantidad suficiente de fósforo para el crecimiento de las cianobacterias, ya que justamente es en base a las concentraciones de nutrientes que se clasifican desde oligotróficos (bajos niveles de nutrientes típicos de cuencas naturales), donde la abundancia de algas es muy baja y no existen floraciones de cianobacterias tóxicas, a eutróficos (frecuentes en cuencas agrícolas-ganaderas), con alta probabilidad de desarrollar floraciones. En nuestro país, los datos obtenidos de monitoreos de usos de suelos y calidad de agua muestran que las cuencas con cobertura vegetal natural cuentan con sistemas acuáticos oligo-mesotróficos, mientras que en las agrícolas los sistemas son mayormente eutróficos.

Con el panorama actual de uso y manejo del suelo en Uruguay, la información disponible muestra que si la entrada de nutrientes al agua sigue aumentando, también lo hará la biomasa de cianobacterias. Esto posiblemente lleve a que en algunos ambientes las floraciones se vuelvan permanentes y que en otros, donde nunca antes existieron floraciones, estas empiecen a aparecer. A mayor cantidad de fósforo y nitrógeno, más crecimiento y más cianobacterias. El límite para estos organismos milenarios aún esta lejos de ser alcanzado.

** Carla Kruk es profesora adjunta de Limnología del Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales (IECA) de la Facultad de Ciencias y de Ecología Funcional de Sistemas Acuáticos del Centro Universitario Regional Este (CURE), de la Universidad de la República. Claudia Piccini es profesora Agregada del Departamento de Microbiología, Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable. Guillermo Chalar es asistente de Limnología del IECA de la Facultad de Ciencias, en la Universidad de la República.