Cianobacterias y sus Efectos Negativos en la Calidad del Agua

La creciente eutrofización de los ambientes acuáticos favorece el crecimiento masivo de algas y poblaciones de cianobacterias, estas son capaces de producir toxinas con graves repercusiones a los organismos expuestos y en la salud pública.

El estudio de estos microorganismos es muy importante ya que han influido en el desarrollo de la vida de los seres humanos por su capacidad de fijar nitrógeno atmosférico, también en diversas investigaciones como en la alimentación, industria, medicina y la ecología; sin embargo es importante mencionar que generan riesgos toxicológicos dada su capacidad de sintetizar y liberar cianotoxinas o por alterar las características organolépticas del agua

Las cianobacterias, cianofíceas o algas verde-azules, constituyen un grupo de organismo con características propias de bacterias como de algas, ya que son procariontes, aeróbicos, fotoautotrofos y su principal modo de obtención de energía es la fotosíntesis similar al de las plantas y algas. Se encuentran entre los organismos más primitivos de la tierra, su origen se estima en unos 3 500 millones de años. Pueden desarrollarse tanto en el suelo como en el medio acuático que contengan altas concentraciones de nutrientes, principalmente nitrógeno y fósforo (Roset, Aguayo y Mj, 2001; Giannuzzi, 2018).

El aumento masivo de la población de cianobacterias pueden cubrir las superficies de los cuerpos de agua, este tipo de fenómeno recibe el nombre de “floración algal” o “”Bloom”, que disminuyen la radiación luminosa que alcanza las aguas más profundas y por eso ocurren la alteración de todo el ecosistema. También, origina cambios  en las características organolépticas del agua como el olor y sabor desagradable y riesgos en los animales acuáticos ya que estos microorganismos son capaces de liberar toxinas que pueden ser clasificadas en tres categorías: neurotóxicas, hepatotóxicas y dermatotóxicas (Lucena, 2008; Giannuzzi, 2018).

Las floraciones o blooms producidas en parte por las cianobacterias en Sudamérica son cada vez más frecuentes como lo ocurrido en la bahía de Cohana del Lago Titicaca en abril de 2015 destacando una fragilidad del ecosistema por la muerte de peces, ranas y aves (Molina et al. 2017). Y otro evento de la laguna Alalay del departamento de Cochabamba también en Bolivia que entre los meses de junio y agosto de 2016 causó la muerte masiva de peces y aves, esta situación igualmente fue de interés público debido a los posibles efectos sobre la salud de las poblaciones en contacto directa o indirecta con los ecosistemas afectados (Morales et al. 2017).

Figura 1. Efecto de la floración producida por las cianobacterias en la laguna Alalay de Bolivia

Fuente: Morales et al. (2017)

Según los motivos para el aumento de las poblaciones de cianobacterias son la presencia de componentes nitrogenados y fosfatados en el agua, así mismo el aporte de materia orgánica, como son los cuerpos de agua con problemas de eutrofización y contaminación (Lucena, 2008). El uso de fertilizantes en actividades agropecuarias y desechos que no son procesados al ser vertidos al agua son otro factor para el aumento y persistencia de la floraciones producidas por estos microorganismos (Kruk et al. 2015)

Las consecuencias por la presencia masiva de cianobacterias en el agua son variables y dependen de la magnitud de la floración y de su persistencia, los efectos más visibles se manifiestan a través de muertes masivas de peces, anfibios y aves, lo que también significa una disrupción de la cadena trófica y del flujo energético en el ecosistema (Morales et al. 2017).

Los más afectados por las cianobacterias tóxicas son los organismos acuáticos (pescados, zooplancton y macroinvertebrados). Además, animales que utilizan las fuentes de agua contaminada pueden verse afectados, presentando principalmente alteraciones hepáticas, gastrointestinales, neurológicas y alérgicas, pudiendo conducir a la muerte. También, constituye un riesgo para la salud pública causando enfermedades cuando el agua contaminada es utilizada sin el tratamiento adecuado  para consumo o en actividades de recreo. (Lucena, 2008).

Dentro la ecología existen herramientas que podrían ayudar a detectar las floraciones tóxicas como es el protocolo de monitoreo y sistema de alerta, que consiste en tres etapas: la primera realizar un análisis visual del espejo de agua identificando manchas verdes superficiales, si se confirma la presencia el nivel de alerta es alta el cual debe generar medidas precautorias urgente. La segunda etapa trata de un análisis visual de concentrado del agua in situ en el caso de no ser visibles la floración, se puede utilizar un recipiente de 20 L color blanco para identificar presencia de colonias o redes de 100 µm. En la última etapa el análisis de laboratorio con técnicas como el microscopio óptico o la evaluación de abundancia de cianobacterias que producen toxinas mediante el método molecular PCR (reacción en cadena de la polimerasa) que brinda la información de colonias de los organismos y su potencial de toxicidad (Kruk et al. 2015).

Figura 2. Protocolo de monitoreo y sistema de alerta para Cianobacterias

Nota: Complejo Mycroytis aeruginosa (CMA), Grupos funcionales basados en morfología (GFBM), reacción en cadena de la polimerasa cuantitativo (qPCR)

Fuente: Kruk et al. (2015)

Si reconocemos y prevenimos los factores ambientales que influyen o desencadenan las floraciones producidas en parte por las cianobacterias podríamos contribuir a disminuir sus efectos nocivos. Sin embargo, es importante realizar monitoreos y seguimiento de las poblaciones masivas de cianobacterias en cuerpos de aguas sensibles a la eutrofización, para tomar medidas precautorias y garantizar la calidad del agua.

REFERENCIAS

GIANNUZZI, Leda, 2018. Cianobacterias y cianotoxinas como determinantes de la salud [en línea]. 5. Buenos Aires- Argentina: s.n. ISBN 9789503802557. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/322976882_Cianobacterias_y_cianotoxinas_como_determinantes_de_la_salud.

KRUK, Carla, SEGURA, Angel, NOGUEIRA, Lucía, CARBALLO, Carmela, MARTÍNEZ DE LA ESCALERA, Gabriela, CALLIARI, Danilo, FERRARI, Graciela, SIMOENS, Macarena, CEA, Jacqueline, ALCÁNTARA, Ignacio, VICO, Paula, MÍGUEZ, Diana y PICCINI, Claudia, 2015. Herramientas para el monitoreo y sistema de alerta de floraciones de cianobacterias nocivas : Río Uruguay y Río de la Plata. Innotec [en línea], vol. 10, pp. 23-39. ISSN 1688-3691. Disponible en: https://ojs.latu.org.uy/index.php/INNOTEC/article/view/311.

LUCENA, Eveline, 2008. Aspectos sanitarios de las cianotoxinas. Sanid. Ambient. Higiene y Sanidad Ambiental [en línea], vol. 8, no. 8, pp. 291-302. ISSN 03701573. DOI 10.1016/0370-1573(86)90020-7. Disponible en: http://salud-publica.es/secciones/revista/revistaspdf/bc51018a4f6ac40_Hig.Sanid.Ambient.8.291-302(2008).pdf.

MOLINA, C., LAZZARO, X., GUÉDRON, S. y ACHA, D., 2017. Contaminación de la Bahía de Cohana , Lago Titicaca (Bolivia): Desafíos y oportunidades para promover su recuperación. Ecología en Bolivia [en línea], vol. 52, no. 2, pp. 65-76. Disponible en: http://ecologiaenbolivia.com/documents/Editorial5222017.pdf.

MORALES, Eduardo A., RIVERA, Sinziana F., VILDOZO, Luis H. y POL, Anelisse, 2017. Floración algal nociva (FAN) producida por cianobacterias en la laguna Alalay, Cochabamba, Bolivia. Acta Nova [en línea], vol. 8, no. 1, pp. 50-75. ISSN 1683-0789. Disponible en: http://www.scielo.org.bo/scielo.php?pid=S1683-07892017000100004&script=sci_arttext.

ROSET, J., AGUAYO, S. y MJ, Muñoz, 2001. Detección de cianobacterias y sus toxinas. Revista de Toxicología [en línea], vol. 18, pp. 65-71. Disponible en: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=91918202.

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Villamil-Vedia, Carolina. (2019) "Cianobacterias y sus Efectos Negativos en la Calidad del Agua" . En Línea. Publicado el 5 de Marzo de 2019. Disponible en Internet: http://www.natzone.org/index.php/areas-de-investigacion/contaminacion-y-tratamiento/item/333-cianobacterias-y-sus-efectos-negativos-en-la-calidad-del-agua1