Artículo 8 Nov, 2021

¿Cuál es el arma secreta de una isla contra las algas tóxicas? Ultrasonido

Créditos a Siôn Geschwindt de H2O Global News por este artículo.

En las colinas que dominan la capital de República Dominicana, Santo Domingo, se encuentra el embalse de Valdesia.

Valdesia puede almacenar 137,54 millones de metros³ de agua, aporta gran parte de la hidroelectricidad de la isla y abastece agua potable a unos cuatro millones de habitantes.

Pero durante años, el gobierno ha estado en una batalla incesante para contener las floraciones de algas nocivas (FAN) en el lago.

¿Qué son las floraciones de algas nocivas?

Las algas son vitales para nuestra supervivencia. Se estima que al menos la mitad del oxígeno del planeta proviene de estas criaturas microscópicas, que lo producen a través de la fotosíntesis antes de liberarlo en el agua.

Sin embargo, las FAN se producen cuando las colonias de determinadas algas crecen sin control y producen efectos tóxicos o dañinos en las personas, los peces, los mariscos, los mamíferos marinos y las aves.

Las enfermedades humanas causadas por las FAN, aunque raras, pueden ser debilitantes o incluso fatales.

«Las floraciones de algas verdiazules tóxicas, o cianobacterias, se han asociado con la ELA, el Alzheimer y otros trastornos neurológicos», dijo la microbióloga y directora de tecnología de LG Sonic, Lisa Brand. «No es solo beber el agua lo que es una amenaza, incluso estar expuesto a ella a través del aire puede causar una infinidad de enfermedades respiratorias».

Si bien las FAN se producen de forma natural, ellas son cada vez más frecuentes debido a la actividad humana.

Según la NOAA, el aumento de la carga de nutrientes y la contaminación, las alteraciones de la red alimentaria, las especies introducidas, las modificaciones del flujo de agua y el cambio climático juegan un papel importante.

Como resultado, las FAN son cada vez más frecuentes, y un estudio reciente indica que un clima más cálido solo acelerará el crecimiento de algas tóxicas.

“La floración de algas nocivas se está convirtiendo en un gran problema en todo el mundo”, dijo Brand. «Por ejemplo, en 2016 se declaró el estado de emergencia para el lago Okeechobee, Florida, debido a una floración de algas verdiazules tóxicas que amenazó los suministros de agua potable y a cualquiera que se acercara al lago o su agua, y este es un problema continuo».

MODIS (aqua) satellite image of Lake Erie harmful algal bloom, August 22, 2015. Credit: NOAA Great Lakes CoastWatch

En 2014, el lago Erie, uno de los grandes lagos de América del Norte, tuvo un brote de cianobacterias tóxicas conocidas como Microcystis Aeruginosa. Los residentes de Toledo, Ohio, se despertaron con la noticia de que de la noche a la mañana su suministro de agua se había vuelto tóxico. Se les aconsejó no solo que evitaran beber el agua, sino también tocarla: no se bañen y ni siquiera se laven las manos.

Afortunadamente, la crisis del agua en Toledo solo duró tres días gracias a una apresurada respuesta del gobierno. Pero el problema está profundamente arraigado y, aunque las FAN representan un riesgo grave para la salud pública, son difíciles de controlar.

En la República Dominicana, la Corporación de Agua y Alcantarillado de Santo Domingo (CAASD) había intentado contener las FAN utilizando sulfato de cobre como alguicida, pero esto no resolvió el problema.

El embalse de Valdesia era simplemente demasiado grande para dosificar todo el cuerpo de agua varias veces al año con productos químicos, y este enfoque también tuvo impactos adversos en otras formas de vida acuática en el lago.

Después de años de frustración, CAASD finalmente recurrió al ultrasonido en busca de soluciones.

Potencia de ultrasonido

Los especialistas en control de floración de algas con sede en los Países Bajos de LG Sonic han desarrollado una boya flotante alimentada por energía solar que combina el monitoreo de la calidad del agua en tiempo real y ondas de sonido ultrasónicas para controlar las FANs en lagos y embalses.

 

Brand explicó: “El ultrasonido reduce la flotabilidad de las algas, impidiéndoles acceder a suficiente luz solar y nutrientes para su crecimiento.

“Durante un período de tiempo, eventualmente mueren, pero la pared celular permanece intacta, lo que evita la liberación de toxinas de las algas al agua.

“El tratamiento de las floraciones de algas con ultrasonido tienen una frecuencia específica: los diferentes tipos de algas son tratadas con diferentes frecuencias de ultrasonidos.

“Además, las algas son muy adaptables y pueden comenzar a tolerar ciertas frecuencias, por lo que nuestra tecnología monitorea los tipos de algas en el agua, en qué etapa de crecimiento se encuentran y si están respondiendo al tratamiento de ultrasonido, y luego automáticamente altera la frecuencia para mantener el mejor resultado».

La MPC-Buoy recopila datos en tiempo real sobre los parámetros de calidad del agua a través de sensores integrados. Estos sensores están vinculados a un software con capacidades de aprendizaje automático, por lo que cuantos más datos recopile, más inteligente será para predecir cómo responderán las algas.

Y a diferencia del tratamiento químico, la frecuencia de los ultrasonidos no tiene ningún impacto en los organismos acuáticos.

“En realidad, se descubre que el ecosistema se recupera mucho más rápido porque cuando las algas mueren, las plantas bentónicas comienzan a absorber el exceso de nutrientes y se restablecen, lo que aumenta el oxígeno disuelto y mejora la calidad del agua”, dijo Brand.

Si bien las principales causas de las FANs son numerosas, una cosa es segura: el problema ahora es tan grave que se deben tomar medidas activas, no solo para prevenir las floraciones, sino para restaurar los lagos que ya están afectados.

Ver para creer

A principios de este año, CAASD instaló 47 MPC-Buoys de LG Sonic para cubrir todo el embalse de Valdesia; el cuerpo de agua más grande del mundo tratado por ultrasonido hasta la fecha.

Según la autoridad del agua, los primeros resultados en términos de mejora de la calidad del agua fueron visibles entre dos y tres semanas después de la instalación de los sistemas.

Dos meses después del inicio del proyecto, los resultados ya han superado los objetivos marcados con una mejora del 87% en la calidad del agua.

La MPC-Buoy ha permitido a CAASD monitorear importantes parámetros de algas y agua en toda la superficie del agua del embalse de Valdesia.

Los datos recopilados son enviados en tiempo real a un software basado en la web, lo que permite a los especialistas en calidad del agua de LG Sonic gestionar las floraciones de algas desde su sede, a 10.000 km de distancia en los Países Bajos.

“Estamos muy contentos de contar con los servicios de LG Sonic, ya que para nosotros es una garantía de que las aguas que tenemos en la presa de Valdesia se mantendrán en condiciones adecuadas, para que podamos seguir usándola y poder seguir satisfaciendo la demanda de agua potable de aproximadamente el 40% de estos cuatro millones de personas que viven en el área metropolitana de Santo Domingo”, dijo el director de CAASD, Luis Salcedo.

FAN a largo plazo

El éxito del ultrasonido para combatir las FANs es una señal prometedora, y estas boyas sin duda se convertirán en un elemento más permanente en los lagos de todo el mundo.

A largo plazo, el control de estos brotes dañinos requerirá tecnologías inteligentes, pero también alianzas sólidas, políticas y datos inteligentes.

Una forma de prevenir la floración de algas es mediante el monitoreo de la calidad del agua en tiempo real para parámetros clave como clorofila-a, ficocianina, temperatura, OD, pH y turbidez, lo que le permite ver tendencias y pronosticar floraciones dañinas.

Los cambios de política para prevenir cargas excesivas de nutrientes también son cruciales, por ejemplo, después de años de FAN en el lago Erie, EE.UU. y Canadá acordaron reducir la carga de fósforo en el lago en un 40%.

Básicamente, para tener éxito a largo plazo con estas soluciones es necesario un cambio en las políticas y las actividades humanas. Estos cambios no se producirán de la noche a la mañana y deben realizarse de manera integral junto con otros objetivos de sostenibilidad y en consulta con una variedad de partes interesadas.