En resumen
- Las algas están presentes naturalmente en todos los cuerpos de agua. Son una parte importante de cualquier ecosistema lacustre.
- El agua estancada, las altas temperaturas y el exceso de nutrientes estimulan el crecimiento de algas verdiazules.
- El control de la propagación de las cianobacterias se ha convertido en un grave desafío mundial.
- Las opciones de tratamiento actuales son ultrasonido, químicos, aireación y mezclado.
Son una parte importante de cualquier ecosistema de un lago, sin embargo, el nivel de concentración de algas afecta al equilibrio ecológico. Las extensas proliferaciones de algas en lagos y embalses alteran el equilibrio natural disminuyendo la calidad del agua; si algún tipo de algas empieza a crecer rápidamente, puede asfixiar a otros organismos que viven en el agua.
El agua se vuelve verde, sabe a moho y puede ser peligrosa para beber. Eventualmente, esto puede desencadenar una deficiencia de agua dulce, la muerte masiva de peces y otros habitantes acuáticos.
Restaurar un equilibrio saludable del ecosistema requiere un control efectivo del crecimiento de las algas.
En este artículo se ofrece un amplio panorama de los principales retos y beneficios de los métodos de control de las algas
¿Qué provoca el crecimiento de algas?
El crecimiento de las algas se produce de tres formas principales:
- Planctónicas – algas unicelulares y microscópicas. Pueden flotar en el agua libremente o formar colonias. Pueden cambiar el color del agua a verde, amarillo, marrón o rojo.
- Algas filamentosas – algas unicelulares que forman pelos largos como alfombras.
- Macrófitas – se parecen a las plantas reales que parecen tener tallos y hojas.
El agua estática, altas temperaturas y los nutrientes excesivos estimulan el crecimiento de las algas verde-azules. En verano, cuando el agua se calienta, las algas pueden crecer muy rápido. Los embalses de agua a menudo carecen de circulación, por lo que el agua está estancada. Los abundantes nutrientes como el nitrógeno y el fósforo ayudan a las algas a superar a otros organismos acuáticos, lo que crea proliferaciones masivas de algas.
Prevenir la contaminación del agua con nuevos nutrientes no resuelve realmente este problema. El crecimiento, la descomposición, la gravedad y la eutrofización continuarán el ciclo interno del Fósforo en los estanques y lagos. Las actividades humanas como la agricultura aceleran la eutroficación. Esto, a su vez, provoca la liberación adicional de nutrientes almacenados en los sedimentos del fondo y puede conducir a cambios irreversibles a largo plazo en el ecosistema.
Los riesgos de la proliferación de algas
El crecimiento excesivo de cianobacterias (algas azul-verdosas) y algas verdes en lagos, estanques y embalses puede deteriorar la calidad del agua. Estas algas liberan toxinas que a menudo conducen a la muerte de peces y animales domésticos.
Además, la contaminación de algas en el agua genera enfermedades en los humanos, con la probabilidad de conducir a parálisis y cáncer de hígado. Si esta agua se ingiere, puede poner en peligro todo el suministro de agua. Estas toxinas y metabolitos pueden disolverse en agua escapando del tratamiento convencional. Su persistencia puede conducir a problemas de olor, sabor del agua y salubridad.
¿Cómo controlar las algas?
El control de algas ayuda a prevenir estos impactos ambientales, de salud y seguridad. Manejar las algas de forma sostenible tiene mucho que ver con reducir la entrada de nutrientes en el cuerpo de agua. Sin embargo, el éxito a largo plazo requiere de grandes cambios en las políticas y actividades humanas. Por lo tanto, puede llevar muchos años mejorar significativamente la calidad del agua.
Llevar un seguimiento en tiempo real de los parámetros clave de la calidad del agua y los indicadores de algas ayuda a prevenir y predecir el riesgo de crecimiento de algas. El monitoreo de la dinámica del fitoplancton como la clorofila-a, la ficocianina, la temperatura, la OD, el pH, la turbidez y la redox, permite pronosticar la proliferación de algas nocivas. Esta evaluación se basa en datos sobre la concentración de biomasa de algas en un cuerpo de agua.
La evaluación y predicción de la floración ayudan a seleccionar métodos preventivos efectivos. Los métodos de tratamiento a corto plazo para el control de algas incluyen aireación, aditivos químicos / biológicos o tecnología de ultrasonido.
Métodos de control de algas
Controlar la propagación de las cianobacterias representa un grave desafío a nivel global, especialmente para lagos y estanques más grandes. Todos los métodos actuales tienen importantes ventajas y desventajas. Algunos métodos de control no son ambientalmente seguros, por ejemplo, los algicidas y otros métodos, como la aireación, son bastante caros.
Para tratar y controlar el crecimiento de algas, las opciones actuales más comunes incluyen principalmente estos cuatro métodos:
- Productos Químicos
- Aireación
- Mezcla
- Ultrasonido
Control Químico
Implica tratar el agua con aditivos químicos como alumbre, lantano o cualquier otro producto que precipite o secuestre los ortofosfatos ionizados. Los herbicidas acuáticos utilizados para tratar las algas se llaman alguicidas. A menudo son compuestos a base de cobre (por ejemplo, sulfato de cobre, comunas de quelato de cobre o Endothall químico).
Ventajas del Control Químico
- Su efectividad es alta si se trata la superficie en su totalidad, por lo que es una de las opciones más atractivas cuando se busca una solución rápida.
Desventajas del Control Químico
- Los alguicidas son caros y necesitarás aplicar cada dosis de forma frecuente.
- Deben utilizarse con cuidado, ya que pueden causar la ruptura de las células de las algas en el agua. La rápida descomposición de las floraciones de algas puede contaminar el agua debido a la liberación de toxinas. Esto es peligroso para peces y plantas.
- Los alguicidas pueden tener efectos significativos a largo plazo en el equilibrio ecológico del lago. No son adecuados para grandes superficies de agua.
Aireación
Mantener los niveles saludables de oxígeno disuelto en el estanque es crucial. El oxígeno ayuda a descomponer la vegetación en descomposición y otros nutrientes en el agua. Los microorganismos ayudan a descomponer el limo en el fondo y las bacterias aerobias y anaerobias contribuyen a esta descomposición.
La descomposición aeróbica requiere de un suministro continuo de oxígeno. Se intensifica cuando las concentraciones de oxígeno disuelto se acercan a los niveles de saturación. El principal resultado de la descomposición aeróbica de las bacterias es el dióxido de carbono. Este proceso es más lento y los productos finales son compuestos orgánicos como alcoholes y ácidos orgánicos malolientes.
Ventajas de la Aireación
- La aireación es una técnica ecológica para rejuvenecer los cuerpos de agua.
- Aumenta el nivel de oxígeno en el agua.
- Los sistemas de aireación pueden ayudar a evitar el uso de químicos y crear un ecosistema saludable.
- Se puede utilizar para grandes superficies de agua.
Desventajas de la aireación
- Altos costos de mantenimiento y mano de obra.
- Uso intensivo de energía.
- La aireación no mata las algas directamente, por lo que no siempre es eficiente.
- Requiere tratamiento de toda la superficie del agua.
Mezcla
Este proceso consiste en hacer circular Epilimnion y Metalimnion en el agua para lograr la destratificación de capas en los depósitos y así controlar las algas. El objetivo es limpiar el agua de la superficie del hierro, el manganeso y los olores anóxicos que generalmente ocurren en la capa de hipolimión.
Esto hace que las condiciones sean menos favorables para el crecimiento de algas en ciertas capas. (Epilimnion, Metalimnion, Hypolimnion: ver figura a continuación).
Ventajas del proceso de Mezcla
- La circulación artificial es menos dañina para el ambiente que el uso de productos químicos.
- Generalmente es más efectivo en depósitos profundos (profundidad media > 15 m).
Desventajas del proceso de Mezcla
- El agua circulante requiere un alto mantenimiento de los sistemas debido al desgaste.
- Estos sistemas pueden tener resultados fluctuantes en las floraciones de algas.
- El efecto sobre los niveles totales de cianobacterias es controvertido.
- En los lagos, la mezcla a menudo afecta solo las capas superficiales cercanas a los destratificadores.
- En sistemas grandes, mezclar sedimentos en realidad puede aumentar los nutrientes disponibles. Esto desencadena un mayor crecimiento de algas a corto plazo. Sin embargo, a largo plazo, se pueden lograr reducciones.
Control ultrasónico de algas
Los ultrasonidos son ondas sonoras con frecuencias superiores al límite del oído humano (22 kHz). A frecuencias específicas, los ultrasonidos pueden ayudar a controlar el crecimiento de algas (video).
Las cianobacterias utilizan vesículas de gas para la flotabilidad y la regulación de la profundidad. Durante el día, las algas son fotosintéticas en la capa superior, donde el dióxido de carbono y los nutrientes disueltos en el agua los ayudan a producir oxígeno y polisacáridos. Durante la noche, las células de cianobacterias vacían su vacuola para hundirse hasta el fondo. Allí, usan oxígeno y nutrientes para producir biomasa.
Las ondas de ultrasonido se encargan de crear una capa de sonido en la superficie del agua que afecta la flotabilidad de las algas. Es entonces cuando las células de algas comienzan a hundirse hasta el fondo.
Sin suficiente luz no pueden hacer fotosíntesis y eventualmente mueren. Es importante destacar que se deben utilizar programas de frecuencia específicos para garantizar la eficiencia de este proceso.
Elegir este proceso como método de control de algas depende en gran parte del tipo de algas que requiere control. Las algas pueden adaptarse durante las estaciones dentro del mismo lago. En este caso las frecuencias ultrasónicas deben ajustarse regularmente para un control exitoso de algas a largo plazo.
Ventajas del control ultrasónico de algas
- El control de algas con ultrasonido es una tecnología bien establecida y utilizada durante muchos años.
- Su eficacia para el control de algas verdes y azul verdosas está comprobada.
- El ultrasonido es ecológico e inofensivo para los peces o las plantas.
- Se puede utilizar para lagos pequeños y grandes.
Desventajas del control ultrasónico de algas
- Debe cubrir toda la superficie del lago.
- Cada punto espacial debe ser tratado durante un período de tiempo mínimo para lograr la máxima eficiencia.