En corto
Este artículo analiza cómo las algas nocivas afectan a múltiples industrias y los desafíos que generan.
- El agua es un recurso vital para muchas compañías, por lo que una gestión cuidadosa es necesaria para lograr su calidad óptima.
- Uno de los problemas a los que se enfrentan numerosas empresas en este proceso es la presencia de microalgas en grandes concentraciones.
Las floraciones de algas nocivas o HABs, por sus siglas en inglés, tienen consecuencias financieras y operacionales en una amplia variedad de industrias. Ahora bien, los desafíos de cada industria son diferentes. Desde los riesgos para la salud de los consumidores de agua potable hasta los niveles de TSS excedidos en los estanques de enfriamiento de las instalaciones de generación de energía, las floraciones de algas son un problema creciente que se debe abordar.
1. Agua Potable
El agua de los depósitos de agua cruda suele estar estancada. Esta falta de circulación de agua favorece la proliferación de algas nocivas, que compiten excesivamente con otros organismos del ecosistema y, en consecuencia, crean grandes floraciones de algas (FAN).
El crecimiento excesivo de cianobacterias, antes llamadas algas verde-azuladas, y de algas verdes en un embalse de agua potable puede tener consecuencias perjudiciales para la calidad del agua. Algunas algas pueden producir geosmina y MIB, dando al agua un sabor y olor «terroso» y «mohoso», lo que puede causar quejas de los consumidores. Además, las cianobacterias son capaces de producir cianotoxinas y otras toxinas que pueden causar efectos en la salud de las personas expuestas al agua contaminada. La exposición a corto plazo durante las actividades recreativas puede causar dolores de cabeza, neumonía y problemas respiratorios y gastrointestinales. La exposición a largo plazo a estas toxinas puede causar insuficiencia hepática y renal, e incluso enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.
Las floraciones de algas también causan una serie de problemas de funcionamiento a los operadores de las plantas de tratamiento de agua, como la obstrucción de los filtros. Se aconseja a los gestores de plantas de agua potable que vigilen las especies de algas presentes, las toxinas disueltas y el recuento de células mediante técnicas y monitoreos adecuados. Para ello, se deben tomar muestras periódicas que permitan evaluar la situación y proteger la salud pública. En función de dicha información, en caso de que los niveles superen los valores establecidos para la concentración de microcistinastotales en el agua potable, la administración puede poner en práctica:
- Niveles de alerta
- Medidas de control o
- Tratamiento de agua
2. Generación de energía
En este sector, las algas nocivas industrias representan un problema operativo creciente. La fuente de agua para los estanques de refrigeración difiere según la instalación y a menudo incluye agua de río o efluentes de aguas residuales tratadas. Para eliminar las impurezas, como los altos niveles de sólidos disueltos, los estanques de enfriamiento descargan una porción del agua de enfriamiento en la superficie del medio ambiente. En la mayoría de los países, organizaciones como la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) establecen limitaciones a los efluentes para controlar la descarga de posibles contaminantes, incluyendo nutrientes como nitrógeno y fósforo, en el medio ambiente. Los parámetros sujetos a los límites de los permisos, como los reglamentos del NPDES, suelen incluir el pH, la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y los sólidos suspendidos totales (TSS).
Una causa común de incumplimiento de estas normas es la presencia de HAB, lo que hace que su control sea uno de los métodos más eficaces para cumplir las normas de descarga. El crecimiento de microalgas, incluyendo especies de algas nocivas como las cianobacterias azul verde, en el agua de refrigeración también puede bloquear las bombas y afectar a los circuitos, representando una amenaza para el sistema y aumentando la toxicidad del agua.
3. Aguas Residuales
El exceso de nutrientes de la escorrentía de las aguas pluviales y de los fertilizantes, el agua estancada y poco profunda, las temperaturas cálidas, así como otros factores, contribuyen al aumento del crecimiento excesivo de algas en las lagunas de aguas residuales.
El florecimiento de algas, de tipo y color variable, aumenta la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), los niveles de pH y los sólidos en suspensión (TSS). Una DBO elevada indica contaminación biológica y agotamiento del oxígeno disuelto del agua receptora. Los altos niveles de sólidos suspendidos totales indican un número significativo de partículas más grandes en el agua, que pueden obstruir los sistemas de riego, como los filtros y las tuberías de distribución.
Los altos niveles de SST también agotan aún más el agua del oxígeno disuelto. Para reducir el impacto de las descargas de aguas residuales en el medio ambiente y la vida acuática, la EPA (Agencia de Protección Ambiental) estableció límites de descarga para la DBO, los SST y el fósforo de los efluentes. Para cumplir con el permiso del Sistema Nacional de Eliminación de Descargas Contaminantes (NPDES) que establece límites de efluentes basados en la tecnología para proteger el permiso de la norma de calidad del agua, es esencial controlar las floraciones de algas y, en consecuencia, reducir los contaminantes nocivos que entran en las aguas superficiales.
4. Agricultura
Casi el 60 por ciento de todas las extracciones de agua dulce del mundo se utilizan para la irrigación. Esto incluye el agua que beneficia a la agricultura o a los cultivos, una de las industrias más afectadas por las algas nocivas. La calidad del agua depende de la fuente, que puede incluir presas, agua reciclada y ríos. Según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, sólo en los Estados Unidos hay más de 2,2 millones de explotaciones agrícolas.
Riesgos para la salud y la seguridad
Hay varios riesgos asociados con el uso de agua para fines de irrigación que está contaminada con cianobacterias. Los trabajadores del campo corren el riesgo de inhalar toxinas cuando se utiliza un sistema de riego por aspersión con agua afectada por algas nocivas. Los síntomas de la exposición incluyen sarpullido, vómitos, falta de aliento y, en casos raros, pueden causar la muerte. Además, las mascotas que estén en contacto con estas aguas también pueden verse afectadas. Cuando los cultivos se exponen a concentraciones de microcistina, esta toxina puede acumularse hasta niveles en los que incluso una pequeña porción excedería el valor guía de la OMS para los niveles tolerables.
Impactos en la salud y los cultivos
Por lo tanto, se aconseja no utilizar agua contaminada con algas verde-azuladas en los cultivos que se cultivan para el consumo humano y del ganado. Por ejemplo, las células de algas secas en las hojas de la ensalada pueden seguir siendo tóxicas durante varios meses. El consumo de agua potable contaminada puede provocar daños en el hígado, convulsiones y muerte súbita del ganado, afectando incluso el sistema nervioso de los animales. La exposición al agua contaminada puede provocar una disminución de la producción de leche en las vacas y una disminución de la producción de huevos en las gallinas. Las algas también pueden plantear un problema operacional y financiero al obstruir el sistema de riego y, por lo tanto, limitar su funcionalidad.
5. Lagos
Las floraciones de algas nocivas son más severas, ocurren más a menudo y duran más tiempo. Estos son los resultados del estudio sobre las tendencias de las floraciones de algas a lo largo de 30 años en 71 grandes lagos de 33 países de todo el mundo. «Encontramos que la intensidad máxima de las floraciones de algas nocivas en verano aumentó en más del 68 por ciento de los lagos, pero disminuyó de manera estadísticamente significativa en sólo seis de ellos», explicó Michalak, el autor del estudio. «Esto significa que las floraciones de algas realmente se están extendiendo y son más intensas debido al calentamiento y al cambio climático».
Los recortes presupuestarios relacionados con la pandemia de COVID-19 obligaron a muchos estados y países de EE.UU. a reducir las pruebas y monitoreos de florecimientos de algas. Basándonos únicamente en la información publicada por los medios de comunicación, podemos decir que este año más de 400 masas de agua en los Estados Unidos, incluyendo lagos como los de Toledo, fueron contaminadas por floraciones de algas nocivas. El 87 por ciento de estos cuerpos de agua son lagos recreativos, que tuvieron que ser cerrados debido al riesgo de toxinas peligrosas como la microcistina, una cianotoxina que puede causar graves impactos en la salud y hacer que sea inseguro nadar, navegar o incluso caminar alrededor de un lago infectado.
6. Acuicultura
Las floraciones de algas tóxicas en la acuicultura, una de las industrias más afectadas por las algas nocivas, pueden producir una toxicidad indirecta de los mariscos y los peces a través de cambios en la calidad del agua, toxicidad directa y cambios en el sabor. Las toxinas, incluyendo aquellas producidas por especies como Pseudo Nitzschia, también pueden matar a los animales de cultivo o disminuir su tasa de crecimiento.
El deterioro de la biomasa de las floraciones de algas agota el oxígeno disuelto, lo que puede dar lugar a muertes masivas de organismos cultivados. Las floraciones de algas nocivas pueden afectar a organismos como almejas, mejillones, ostras y vieiras que se alimentan de fitoplancton tóxico y acumulan toxinas nocivas.
El consumo de pescado y mariscos contaminados puede causar síntomas en un plazo de 15 minutos a 10 horas. Los síntomas leves incluyen entumecimiento de las piernas, la cara y los brazos, pérdida de coordinación y mareos, mientras que los casos más graves pueden provocar parálisis e insuficiencia respiratoria. La intoxicación paralítica por mariscos causada por el consumo de mariscos contaminados con HAB es una enfermedad que pone en peligro la vida. Investigadores han estudiado el alcance y la forma en que estas toxinas afectan la seguridad alimentaria. La preocupación por la seguridad alimentaria y la muerte de los organismos cultivados llevan a pérdidas estimadas en 40 millones de dólares al año sólo en los Estados Unidos.