Cianobacterias: estudios del Este al Litoral Norte

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Con la llegada del verano, la presencia de las cianobacterias en la costa genera alerta en todo el país. En este sentido, el Portal de la Udelar dialogó con Alexandra Bozzo y Elena Alvareda y con Carla Kruk, investigadoras del Centro Universitario Regional (Cenur) Litoral Norte y del Cenur del Este (CURE), respectivamente, para conocer detalles del tema y de las investigaciones que se realizan al respecto en los distintos centros universitarios regionales.

¿Qué son las cianobacterias? Según se explica en un informe realizado por Carla Kruk y otros investigadores de la Universidad de la República (Udelar), la Direccion Nacional de Recursos Acuáticos (Dinara) y el Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE), publicado al inicio de 2019, al que también accedió el Portal: las cianobacterias son bacterias fotosintéticas que habitan los ecosistemas acuáticos y terrestres. Fueron esenciales para la formación de la atmósfera actual y el desarrollo de la vida como hoy la conocemos, produciendo el oxígeno que respiramos como producto de la fotosíntesis. Las cianobacterias responden rápidamente a los cambios ambientales, acumulando biomasa y formando floraciones productoras de toxinas, según se indica en el informe. Las floraciones se ven favorecidas por el aumento de los nutrientes en los cursos de agua y son un problema mundial que afecta la salud humana y los servicios ecosistémicos. Su monitoreo y predicción es fundamental para generar medidas de gestión. Las floraciones son grandes acumulaciones de cianobacterias que se producen cuando hay una explosión en su crecimiento debido al aumento de niveles de nutrientes (fósforo y nitrógeno), elevadas temperaturas, disponibilidad de luz y estancamiento del agua. Bozzo y Alvareda agregaron que «las floraciones son el síntoma del proceso denominado: “eutrofización”, es decir la acumulación de estos organismos, la disminución del oxígeno disuelto, la potencial liberación de toxinas, y la muerte de flora y fauna hídrica, provoca la alterando los ecosistemas hídricos». En el Foro sobre mitigación de Eutrofización y Taller sobre Cianobacterias, de Salto Grande que se realizó el 27 de noviembre de este año «se informaba que hoy es posible mediante tecnologías de percepción remota, monitorear de manera satelital continua las floraciones, acoplando estos sistemas a modelos. Por ejemplo, algoritmos de concentración de clorofila “a” y densidad de cianobacterias entre otras condiciones ambientales lo que permite actuar y predecir comportamientos para la prevención de ocurrencia de éste fenómeno» explicaron las investigadoras el Cenur Litoral Norte. En este sentido, «la Comisión Técnica Mixta de Salto Grande ha implementado estas tecnologías para el monitoreo del embalse de Salto Grande lo que es un gran avance para la región», indicaron. Por su parte, Kruk explicó que el origen de las floraciones está asociado «a una gran disponibilidad de nutrientes». Y citó el ejemplo de lo que está sucediendo en estos días «a la salida del Arroyo de Valizas porque hay un sistema de producción asociado al uso intensivo de herbicidas y fertilizantes que favorece que haya nutrientes, estos nutrientes favorecen el aumento de estos organismos que aumentan las floraciones, y las floraciones corren aguas abajo hacia el mar» agregó. En el informe mencionado, los investigadores del Este señalan que «en la cuenca del Plata la frecuencia e intensidad de floraciones de cianobacterias ha aumentado en las últimas décadas como consecuencia del exceso de nutrientes en los cuerpos de agua promovidos por la producción agropecuaria intensiva y la construcción de cientos de embalses en los ríos y arroyos». Por primera vez en la historia de Uruguay, en el verano de 2019, fueron observadas floraciones del complejo Microcystis aeruginosa (CMA), productor de microcistinas (hepatotoxinas), en las playas Oceánicas de Rocha, indicaron los investigadores del CURE. «Nuestra hipótesis es que las floraciones se generaron en la zona baja de la cuenca del Plata donde están presentes gran parte del año. Como resultado de eventos extremos de precipitaciones en la zona del Río Uruguay, los altos caudales transportaron las cianobacterias aguas abajo, mientras que los vientos con dirección hacia la costa habrían concentrado su biomasa en las playas de Rocha y Maldonado e inoculado otros ambientes costeros (Laguna de Rocha y José Ignacio)» señalaron en el informe. «Los fertilizantes son los que generan las floraciones junto con la entrada de desechos de las ciudades. A más fósforo va a haber más cianobacterias» añadió Kruk. Impactos sobre la salud Según explicaron Bozzo y Alvareda, «las toxinas producidas por las cianobacterias son nocivas para los animales terrestres y para el hombre siendo las más frecuentes las hepatotoxinas y neurotoxinas, generando daños hepáticos y neuronales respectivamente. También generan irritaciones en la piel y en las mucosas siendo los niños muy vulnerables». Las investigadoras del Cenur Litoral Norte citaron un estudio publicado en el año 2019 en la revista Toxicol Environ Health, en el cual se observó que «la microcistina-LR (MC-LR), una toxina heptapéptida cíclica producida por las cianobacterias, induce acciones genotóxicas en varios tipos de células». En este sentido, los efectos genotóxicos producen alteraciones en la información genética de las células (características y rasgos humanos) pudiendo dar lugar a la muerte celular, efectos en la producción de energía provocando un inadecuado funcionamiento celular, mutaciones, entre otros. Con respecto a esta última alteración mencionada, las células al mutar presentan alta probabilidad de la transformación maligna, indicaron. En tanto, Carla Kruk señaló que los impactos sobre la salud «son diversos» dado que hay «distintos tipos de toxinas con distintos efectos como las hepatotoxinas, neurotoxinas y dermotoxinas». Indicó que «algunas especies combinan las distintas toxinas y los efectos de las toxinas dependen de cómo es la exposición ya que puede haber una exposición aguda cuando una persona se expone en corto tiempo a una alta concentración». Citó el caso de una niña en la playa de Montevideo que tuvo un trasplante de hígado «porque estuvo dos o tres días en contacto y tragando agua y arena con cianobacterias, con microcistinas. Ese es un efecto agudo». También señaló que «hay efectos agudos moderados porque la gente no se da cuenta que está teniendo un impacto, por ejemplo, una persona tiene problemas gastrointestinales pero no se da cuenta que es por las toxinas ya que son difíciles de identificar». «Y hay efectos crónicos que es la exposición continuada y muy bajas concentraciones», agregó. Por ejemplo, «en el embalse de Salto, una persona que estuvo haciendo deportes náuticos y no tragó agua sino que estuvo expuesta un rato largo a vapores y en contacto con la piel y estuvo en CTI», comentó. En cuanto a las recomendaciones, Kruk señaló que es imperioso «no bañarse ni dejar bañar a los niños ni dejarles jugar en la arena en lugares donde hay manchas de cianobacterias, manchas verdes». Agregó que «si están jugando y bañándose, obviamente no tragar el agua ni refregarse porque son liposolubles y las metemos para adentro de la piel. Hay que lavarse enseguida». También remarcó «no consumir pescado en lugares que aparezcan floraciones». En tanto, Bozzo y Alvareda, hicieron eco a las recomendaciones que brindaron Aubriot y Bonilla, investigadores de la Facultad de Ciencias en la entrevista realizada por el Portal, que «la principal recomendación es evitar el contacto directo con estos organismos, evitar los baños de inmersión o juegos en la orilla de zonas visiblemente afectadas, en particular cuando está presente la bandera sanitaria en la playa que indica riesgo», señalaron. Estudios desde el Este al Litoral Norte Diversos grupos de investigación del CURE, trabajan atendiendo estos fenómenos, en conjunto con instituciones de investigación y gestión de Uruguay y la región. Entre estas investigaciones se destaca, el trabajo que realiza el CURE en coordinación con la Facultad de Ciencias y el Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable en el tema de las cianobacterias. Según indica Kruk, el principal objetivo de este estudio es analizar los procesos ecológicos que determinan las respuestas de las cianobacterias a los cambios ambientales y aportar herramientas para la solución de las problemáticas que surgen de las floraciones y otros procesos de pérdida de calidad de agua como la contaminación fecal. También han desarrollado varios cursos en la temática y formado investigadores y técnicos en el tema, incluyendo varias maestrías y doctorados, por ejemplo el Doctorado Susana Deus, Maestrías de Gabito y Alcántara y Gabriela Martinez de la Escalera, quién proximamente defenderá su tesis de doctorado. Dentro de los proyectos ya finalizados, se puede destacar el llevado a cabo con la financiación de ANII-LATU que permitió estudiar el gradiente desde el Embalse de Salto Grande hasta Punta del Este. Este proyecto, permitió generar herramientas para la detección, monitoreo y predicción de floraciones de cianobacterias y algas nocivas incluyendo desde herramientas tradicionales a nivel de microscopio basadas en rasgos funcionales, indicó Kruk, hasta análisis moleculares y genéticos y la aplicación de herramientas de inteligencia artificial para generar modelos predictivos. En este marco, desde el Este, están avanzando hacia una comprensión integral del problema, brindando herramientas puntuales a diferentes organismos encargados de la gestión, como la Intendencia Municipal de Rocha, la Intendencia Municipal de Montevideo, la DINARA, entre otros. Mientras que en el Cenur Litoral Norte, existen actualmente varios grupos trabajando sobre el tema pero Bozzo y Alvareda mencionaron al Portal algunas investigaciones en las cuales participan. «Es importante destacar que dichos estudios no evalúan ni cuantifican la presencia de cianobacterias pero consideran factores que las pueden favorecer como lo es la eutrofización», aclaran. La primera finalizó en el año 2016 y fue llevada a cabo por un equipo interdisciplinario de la Udelar, siendo las docentes responsables la Ing. Agr. (MSc) Alexandra Bozzo junto con la Dra. Gabriela Eguren de Facultad de Ciencias, y financiada por convenio CTM-Udelar. Bozzo explicó que el objetivo «fue estimar los potenciales impactos de los agroquímicos utilizados en los principales cultivos desarrollados en la margen uruguaya, sobre la calidad del agua superficial y del suelo en la cuenca del embalse de Salto Grande». Se seleccionaron dos sub-cuencas, una correspondiente al arroyo Lenguazo, cuyo cultivo principal es la caña de azúcar (20% de la superficie) y cultivo secundario el arroz y la sub-cuenca del Arroyo Boycuá, considerado como “testigo”, donde el área de drenaje presenta una cobertura de campo natural del 83% y cuyo cultivo secundario es el arroz y la forestación. La colecta de muestras de agua y suelo, se llevó a cabo en la proximidad a la desembocadura de los arroyos mencionados, en dos momentos: otoño y primavera de 2013. Las concentraciones de fósforo reactivo soluble en agua superficial de la cuenca del arroyo Lenguazo, fue tres veces el valor máximo establecido en la normativa nacional (Clase de agua 3: Decreto 253/79) para fósforo total. «Esto merece especial atención dado que el fósforo constituye generalmente el reactivo limitante para la fotosíntesis y ésta forma de fósforo es fácilmente disponible para la producción primaria, por tanto en condiciones de temperatura y radiación solar óptimas, los aportes desde el Lenguazo hacia el embalse podrían desencadenar proliferación de cianobacterias y algas» explicó Bozzo. La otra investigación que se encuentra en marcha desde el Litoral Norte, permite visualizar una problemática que muchas veces no se visualiza como lo es la posible eutrofización originada por altos niveles de nutrientes provenientes de efluentes cloacales o domiciliarios. Esta investigación comenzó en el 2017 y está representada a nivel local por la Dra. Elena Alvareda del Departamento del Agua, se enmarca en el Proyecto financiado por el Núcleo Interdisciplinario de la Udelar, denominado Aguas Urbanas cuyos responsables son el Dr. Franco Teixeira de Mello y la Arq. Adriana Piperno. En el mismo se monitorearon por 18 meses parámetros de calidad de agua entre ellos los nutrientes fósforo y nitrógeno en cinco arroyos urbanos del Uruguay (la cañada Salada en Maldonado, el arroyo La Curtiembre en Paysandú, el arroyo Ceibal en Salto, la cañada Casavalle en Montevideo y la cañada Santa Rosa, en Artigas). Éstos son cursos de agua que se caracterizan por tener cuencas pequeñas, con un alto porcentaje de su superficie urbanizada. A nivel local, en el caso de estudio el Arroyo Ceibal de la Ciudad de Salto, se detectaron en algunas zonas del arroyo signos de eutrofización, y se le atribuye la posible causa a elevados niveles de nutrientes provenientes de efluentes cloacales y domésticos de viviendas que no están conectadas a la red de saneamiento, cuyo vertido es directamente al arroyo sin tratamiento previo. Estos signos aparecen en zonas donde el agua no tiene un buen escurrimiento y permanece estancada por algunos cuantos días, a su vez depende también de las condiciones climáticas. En cuanto a los resultados del monitoreo en una de las zonas más críticas estudiadas cercana a la desembocadura sobre el Río Uruguay se detectaron rangos de fósforo total (0.5-1.10 mg/L) expresado como fósforo y coliformes fecales detectados (3.0x103 – 7.3x107 ufc/100 mL). Entrevistadas: Carla Kruk, doctora en Ciencias, docente grado 3 del Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales, Limnología de la Facultad de Ciencias y docente e investigadora de la Facultad de Ciencias, sede de Rocha del CURE. Alexandra Bozzo, magíster, ingeniera agrónoma, docente e investigadora de la Facultad de Agronomía, Cenur Litoral Norte. Elena Alvareda, doctora en Química, docente e investigadora del Departamento del Agua, Cenur Litoral Norte. Acceda al informe: Cianobacterias en las Playas de Rocha Acceda al informe: Floración excepcional de cianobacterias tóxicas en la costa de Uruguay, verano 2019 Noticia relacionada: ¿Qué son las cianobacterias, de dónde vienen y qué podemos hacer? Noticia relacionada: Floraciones de cianobacterias: «situación que se puede mejorar a largo plazo»

Publicado el lunes 16 de diciembre de 2019

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