Guía completa sobre las algas

  • Las algas pueden ser tóxicas y no tóxicas
  • Un lago suele tener un número significativo de entre 20 y 30 tipos diferentes de especies de algas en un momento dado.
  • Dependiendo de las condiciones ambientales, como las horas de luz solar, la temperatura del agua, los niveles de nutrientes y los depredadores, 1 o 2 especies dominan la mezcla.

Muchos gestores consideran que las algas son un problema en el sector del agua, pero este organismo acuático es una parte natural del ecosistema. Las especies más conocidas viven en lagos, ríos y estanques suspendidas en la columna de agua como organismos microscópicos o formas planctónicas. Otros tipos, como las algas perifíticas, crecen en diferentes sustratos, como rocas, plantas acuáticas sumergidas, troncos de árboles y sedimentos del fondo. En esta guía, profundizaremos en las algas, un grupo diverso de organismos fotosintéticos que incluye tanto algas unicelulares como macroscópicas.

¿Qué son las algas?

Las algas pueden variar desde plantas microscópicas unicelulares en la superficie del agua hasta grandes algas marinas, comúnmente llamadas algas marinas, que se adhieren a la costa. Todas las especies de algas son autótrofas, lo que significa que utilizan la luz solar y sustancias químicas abióticas (no vivas) disueltas para producir materia biótica (viva) mediante un proceso conocido como fotosíntesis. Son plantas acuáticas que no florecen, que contienen clorofila pero no tienen raíces, hojas, tallos ni tejido vascular verdaderos.

La fotosíntesis es uno de los procesos más importantes del planeta. Depende de la luz solar, por lo que solo puede producirse durante las horas diurnas. Durante la fotosíntesis, las algas u otras plantas absorben dióxido de carbono, luz solar y agua para crear oxígeno y energía en forma de glucosa. Pero esta no es la única forma en que las plantas pueden producir energía. Paralelamente a la fotosíntesis, las plantas también respiran de forma similar a como lo hacemos los seres humanos. Durante la respiración, la célula de las algas absorbe oxígeno y produce dióxido de carbono cada minuto del día.

Cuando hace sol, las algas y otras plantas fotosintetizan más rápido de lo que respiran. En días como estos, se considera que las algas son una fuente neta de oxígeno, ya que se produce más oxígeno a través de la fotosíntesis que de la respiración. Los días nublados plantean más retos para los ecosistemas acuáticos. En esos días, se produce poca fotosíntesis y la respiración de las algas puede provocar que el lago tenga tan poco oxígeno que mueran los peces e incluso las algas.

El papel y la diversidad de las algas

Sin embargo, no todas las algas son perjudiciales, ya que las plantas constituyen la base de la cadena alimentaria en muchos entornos. Todos los demás organismos, desde las bacterias hasta los seres humanos, se conocen como heterótrofos, es decir, organismos que se alimentan de otras plantas o animales para obtener energía. Una población de algas saludable proporciona una base vital para la prosperidad de la vida acuática y el mantenimiento de un ecosistema acuático saludable.

Un ejemplo de una buena cadena alimentaria de algas verdes es:

Nutrientes (por ejemplo, fósforo, nitrógeno) > Algas (por ejemplo, diatomeas, algas verdes de agua dulce) > Zooplancton (por ejemplo, dafnias) > Peces pequeños > Peces piscívoros.

Por término medio, en un lago hay aproximadamente entre 20 y 30 especies de algas en gran cantidad en un momento dado. Dentro de esta mezcla, 1-2 especies son dominantes dependiendo de factores como el número de horas de luz solar, la temperatura del agua, la cantidad y el tipo de nutrientes y los depredadores, entre otros.

¿Qué son las algas no tóxicas?

En primer lugar, profundicemos en las algas que no son tóxicas. Son de células pequeñas, normalmente de menos de 100 um, y no son visibles a simple vista. Las especies planctónicas como estas son las responsables del color del agua, verde durante el verano debido a las algas verdes y marrón en primavera y otoño debido a las diatomeas, ambas formas de algas microscópicas. Al ser planctónicas, se dejan llevar por el movimiento del agua. Curiosamente, estas especies emiten enzimas para evitar conectarse con otros individuos y prevenir la aglutinación.

En cuanto a la biología celular, las algas verdes suelen tener una pared celular blanda, mientras que las diatomeas tienen una pared celular rígida. Debido a su pequeño tamaño, las algas verdes y las diatomeas son frecuentemente consumidas por las dafnias filtradoras y otros zooplancton. El zooplancton se alimenta regularmente de las poblaciones de algas y diatomeas buenas, por lo que rara vez se forma una «floración» permanente en condiciones naturales de verano. Si en un lago hay poblaciones sanas de estas especies, el agua mantendrá una gran claridad durante todo el verano y seguirá siendo estéticamente atractiva para todos los usos.

Función y límites de las algas buenas

En resumen, las poblaciones sanas de algas verdes y diatomeas evitan el desarrollo de florecimientos de algas nocivas, que son un importante grupo de algas que pueden producir toxinas. ¿Por qué las algas verdes y las diatomeas buenas son mejores para los ecosistemas acuáticos que otras especies de algas como las cianobacterias?

  1. Son activas antes en primavera que las cianobacterias.
  2. Se reproducen más rápidamente que las cianobacterias debido a su pequeño tamaño, utilizando la división celular simple, una forma de reproducción asexual común en muchas especies.
  3. Si su población se mantiene saludable, pueden absorber todos los nutrientes de un lago, de modo que las cianobacterias nunca proliferan en él.

Sin embargo, no todo son buenas noticias. Las algas verdes y las diatomeas buenas son ligeramente más pesadas que el agua, con una gravedad específica de 1,03, por lo que es habitual que se hundan. Desgraciadamente, si se hunden más allá de la termoclina, mueren por falta de luz solar. En muchos lagos de Estados Unidos, esto le ocurre a gran parte de las algas verdes y diatomeas buenas a mediados del verano, lo que permite que las cianobacterias se conviertan en dominantes en el lago.

Algas verdeazuladas

Las cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas, son un tipo de bacterias que residen en entornos acuáticos como el agua dulce y el agua salada. Estos organismos microscópicos se encuentran de forma natural en las masas de agua, pero si se dejan proliferar, pueden perjudicar la salud humana. Al igual que otras bacterias, tienen una pared viscosa con clorofila en cada célula que se extiende por toda la célula. Esto difiere de una célula de alga verdadera, que tiene una pared más rígida y clorofila en sacos conocidos como cloroplastos.

¿Por qué las cianobacterias suponen un riesgo para la salud humana? Las cianobacterias se encuentran en muchos lagos y pueden alterar la eficiencia de un lago al producir potentes toxinas (cianotoxinas), sabor y olor en el agua del lago. Las toxinas pueden matar o dañar a los seres humanos que entran en contacto con el agua del lago e incluso suponen un riesgo para la salud humana a varios kilómetros del lago. Los animales, en particular las vacas y los perros, mueren cada año por beber agua que contiene cianotoxinas. También existe la preocupación de que algunas toxinas del agua del lago se estén infiltrando en las plantas de agua potable y se acumulen lentamente en los seres humanos que beben el agua.

Cianotoxinas y retos en su tratamiento

¿Cómo se pueden detectar las cianotoxinas? Aunque se necesita un kit de pruebas para demostrar su presencia, por lo general, se puede obtener una pista de que pueden estar presentes oliendo el agua. El sabor y el olor suelen ser a humedad o a pescado debido a la presencia de «MIB» y «geosmina» producidas por las cianobacterias. Si bien estas toxinas, MIB y geosmina, pueden provocar quejas de los consumidores a la planta de tratamiento de agua, también presentan problemas de salud más graves para los seres humanos.

Cuando un lago tiene una floración de cianobacterias, las toxinas, el sabor y el olor suelen extenderse por toda la columna de agua, desde la superficie hasta los sedimentos del fondo. Esto se debe probablemente a que, aunque la floración de cianobacterias proliferó en la columna de agua superior, donde recibía luz solar fiable en aguas poco profundas, las células muertas no son comestibles para el zooplancton y se hunden constantemente desde la parte superior del agua hasta los sedimentos.

Como resultado, si hay floraciones de cianobacterias cerca de la toma de agua de una planta de tratamiento, a menudo no sirve de mucho que la planta utilice múltiples compuertas de toma a diferentes alturas, ya que es probable que el agua a todas las profundidades contenga los contaminantes de las cianobacterias. ¿Qué ocurre si los gestores aplican un algicida en un lago para detener la proliferación de cianobacterias? En ese caso, las células de cianobacterias pueden lisarse, destruyéndose a sí mismas y liberando toxinas, compuestos de sabor y olor en el agua, lo que agrava aún más el problema. Como resultado, los gestores del agua deben utilizar los algicidas con precaución y, preferiblemente, antes de que la proliferación se expanda.

Florecimiento de cianobacterias

¿Qué provoca el florecimiento de las cianobacterias? Las cianobacterias suelen prevalecer en los lagos donde hay abundantes niveles de nutrientes, agua cálida y largas horas de luz solar. Además, hay poca mezcla efectiva para resuspender las algas verdes y las diatomeas buenas y evitar que se hundan fuera de la luz solar, lo que crea una tormenta perfecta para que proliferen las algas nocivas.

Muchas especies de cianobacterias pueden almacenar nutrientes de nitrógeno y fósforo para su uso posterior, ajustar su flotabilidad hacia abajo para obtener nutrientes del fondo del lago y luego subir a la superficie para recibir la luz solar. Después, se agrupan para protegerse (formando floraciones de algas nocivas, HABS), dan sombra y matan a las algas buenas, emitiendo toxinas, sabor y olor para matar o ahuyentar a los depredadores. Este proceso forma acinetos (esporas) en reposo que permanecen en el fondo del lago hasta el año siguiente, cuando suben a la superficie para apoderarse del lago. Con un tamaño superior a 100 um, son demasiado grandes para que las dafnias las coman, por lo que a menudo sobreviven hasta que llega el verano, lo que supone una pesadilla para los gestores del agua.

Desde una perspectiva ecológica, las cianobacterias también impiden el flujo de nutrientes a lo largo de la cadena alimentaria hacia los peces grandes y sanos y, en su lugar, crean una carga problemática de demanda bioquímica de oxígeno (DBO), ya que las bacterias las descomponen lentamente en el fondo del lago:

Nutrientes (por ejemplo, nitrógeno, fósforo) > Cianobacterias > Carga de DBO en los sedimentos del lago.

A menudo, la carga de DBO de las cianobacterias en los sedimentos del lago provoca que la zona anóxica del fondo del lago se mueva más rápidamente y a mayor altura en condiciones estratificadas de verano. Esto conlleva una multitud de problemas con el hierro, el manganeso, el fósforo y los sulfuros. Como resultado, la eliminación de las floraciones de cianobacterias en las capas superficiales del lago suele mejorar también las capas inferiores del mismo.

Algas filamentosas

Las algas filamentosas son un tipo de algas no tóxicas que se unen para formar filamentos en forma de malla. Estas colonias de algas microscópicas, comúnmente llamadas plantas microscópicas, suelen crecer en la superficie de objetos duros, como el sustrato orgánico del fondo o las rocas de las aguas corrientes. Las algas filamentosas desempeñan un papel esencial en la salud de los ecosistemas de agua dulce, ya que producen oxígeno y alimento para los animales y otros organismos acuáticos que viven en ellos; sin embargo, también pueden causar problemas como el estancamiento.

A diferencia de las plantas terrestres, las algas filamentosas no tienen raíces verdaderas, por lo que obtienen sus nutrientes del agua circundante. Cuando los filamentos atrapan gases como el oxígeno disuelto (OD) creado durante la fotosíntesis, la flotabilidad eleva la capa de algas a la superficie del agua. Esto es común en estanques poco profundos y a lo largo de las zonas cercanas a la costa en lagos más grandes y puede parecer que hay más algas de las que realmente hay. Aunque las algas filamentosas pueden resultar antiestéticas, no son perjudiciales para la salud humana. Las algas son una parte natural de los entornos acuáticos y los ecosistemas. Por lo general, la temporada de algas filamentosas rara vez dura más de unas pocas semanas en cada lago, entre mayo y junio de cada año.

Las algas suelen considerarse un quebradero de cabeza para los responsables de la industria del agua. Sin embargo, estos organismos acuáticos son parte natural del ecosistema. Las especies de algas más conocidas viven en la columna de agua, y suelen encontrarse en lagos, ríos y estanques. Otros tipos de algas como las algas periféricas crecen en variedad de sustratos como rocas, plantas acuáticas sumergidas y sedimentos del fondo de la masa de agua. En esta guía, vamos a profundizar en nuestro conocimiento acerca de las algas.

¿Qué son las algas?

Las algas van desde plantas unicelulares microscópicas que viven en la superficie del agua hasta grandes algas marinas adheridas en el frente costero. Todas las especies de algas son autótrofas. Esto significa que utilizan la luz solar y las sustancias químicas abióticas (no vivas) disueltas para producir material biótico (vivo) mediante un proceso conocido como fotosíntesis. Son plantas sin flores y típicamente acuáticas, que contienen clorofila, pero carecen de raíces, hojas, tallos y tejido vascular.

La fotosíntesis es uno de los procesos más importantes del planeta. Depende de la luz solar, por lo que sólo puede producirse durante las horas de luz. Durante la fotosíntesis, la célula encargada de la fotosíntesis en las algas y demás plantas fotosintéticas absorbe dióxido de carbono, luz solar y agua, y produce oxígeno y energía en forma de glucosa. Sin embargo, ésta no es la única forma en que las plantas pueden producir energía. Paralelamente a la fotosíntesis, las plantas también respiran de manera similar a los seres humanos. Durante la respiración, las células de las algas absorben oxígeno y producen dióxido de carbono, en un proceso continuo que ocurre en cada minuto del día. En días soleados, las algas—al igual que las demás plantas fotosintéticas—realizan la fotosíntesis más rápido de lo que respiran, por lo que en esos días se considera que producen oxígeno neto, o sea que producen más oxígeno mediante la fotosíntesis que el que absorben por la respiración. Los días nublados plantean más problemas a los ecosistemas acuáticos, ya que la cantidad de fotosíntesis que realizan  se ve reducida, y la respiración de las algas puede hacer que el lago sufra una escasez de oxígeno de tal magnitud que se produzca mortandad de peces e incluso de algas.

Sin embargo, no todas las algas son perjudiciales. De hecho, en muchos ecosistemas las plantas son la base de la cadena alimentaria. Todos los demás organismos, desde las bacterias hasta los seres humanos, son heterótrofos: organismos que se alimentan de otras plantas o animales para obtener energía. Una población de algas sana constituye una base crucial para la prosperidad de la vida acuática y el mantenimiento de un ecosistema acuático sano.

Un ejemplo de una buena cadena alimentaria de algas verdes es como el siguiente:

Nutrientes (p. ej. fósforo, nitrógeno) > Algas (p. ej. diatomeas, algas verdes) > Zooplancton (p. ej. Daphnias) > Peces pequeños > Peces piscívoros.

En promedio, en cualquier momento conviven en un lago de 20 a 30 especies de algas en grandes cantidades. Dentro de esta variedad, 1 o 2 especies resultan dominantes, dependiendo de factores entre los que se encuentran la cantidad de horas de luz, la temperatura del agua, la cantidad y tipo de nutrientes disponibles y los depredadores.

¿Qué son las algas no tóxicas?

En primer lugar, vamos a profundizar en las algas que no son tóxicas. Se trata de algas de célula pequeña—habitualmente de menos de 100 µm—y no son visibles al ojo humano. Especies de algas planctónicas como éstas son las responsables de la aparición de un tinte en el agua, verde en verano debido a las algas verdes y marrón durante la primavera y el otoño debido a las diatomeas. Al ser planctónicas, son transportadas por el movimiento del agua. Notablemente, estas especies producen enzimas que evitan que se conecten con otros individuos y de este modo previenen su aglomeración.

En cuanto a su biología celular, las algas verdes suelen tener una pared celular blanda, y las diatomeas presentan una pared celular rígida. Como son diminutas, las algas verdes y las diatomeas son frecuentemente consumidas por Daphnias, que son filtradoras, como así también por otras variedades de zooplancton. Debido a que el zooplancton se alimenta habitualmente de algas buenas y diatomeas, sus poblaciones están expuestas a ser consumidas constantemente, por lo que rara vez forman una “floración” permanente en condiciones naturales de verano. Si hay poblaciones sanas de estas especies en un lago, éste podrá mantener un alto nivel de claridad en sus aguas durante todo el verano y seguirá siendo estéticamente atractivo para todo uso. En resumen, la existencia de poblaciones sanas de algas verdes y diatomeas impide el desarrollo de  floraciones de algas nocivas.

¿Por qué las poblaciones de algas verdes buenas y diatomeas resultan mejores para los ecosistemas acuáticos que otras especies como las cianobacterias?

  1. Porque están activas en la primavera antes que las cianobacterias.
  2. Porque, debido a su pequeño tamaño, se reproducen más rápidamente que las cianobacterias.
  3. Porque, cuando su población se mantiene sana, son capaces de absorber todos los nutrientes presentes en el lago, haciendo que las cianobacterias nunca proliferen en él.

Sin embargo, no todo son buenas noticias. Las algas verdes buenas y las diatomeas son ligeramente más pesadas que el agua, con una gravedad específica de 1,03, por lo que es común que se hundan. Por desgracia, cuando se hunden a mayor profundidad que la termoclina mueren por falta de luz solar. Esto ocurre en muchos lagos de los Estados Unidos con gran parte de las algas verdes buenas y las diatomeas a mediados del verano, lo que deja espacio para que las cianobacterias se conviertan en la población dominante.

Algas verdeazuladas tóxicas (cianobacterias)

Las cianobacterias, también conocidas como algas verdeazuladas, son un tipo de bacterias que viven en el agua. Estos organismos microscópicos se encuentran de forma natural en las masas de agua, pero cuando se permite que proliferen pueden perjudicar la salud humana. Al igual que otras bacterias, cuentan una pared viscosa que se extiende por toda la célula, y cada célula de esa pared contiene clorofila. Esto difiere de una verdadera célula de alga, que cuenta con una pared más rígida y cuya clorofila está distribuida en sacos denominados cloroplastos.

¿Por qué las cianobacterias suponen un riesgo para la salud humana? Las cianobacterias se encuentran en muchos lagos y producen potentes toxinas (cianotoxinas) que pueden alterar la eficiencia de un lago, alterando el sabor y olor de sus aguas. Estas toxinas pueden matar o causar daño a las personas que entran en contacto con el agua del lago, e incluso pueden suponer un riesgo para la salud humana en poblaciones ubicadas a varios kilómetros del lago. Cantidad de animales mueren cada año por beber agua que contiene cianotoxinas, especialmente vacas y perros. También existe la preocupación de que algunas toxinas del agua del lago se infiltren en las plantas potabilizadoras de agua y se acumulen lentamente en los seres humanos que la consumen.

¿Cómo se pueden detectar las cianotoxinas? Aunque se requiere un kit de pruebas para demostrar su presencia, por lo general un indicio de la presencia de cianotoxinas puede confirmarse oliendo el agua, ya que su sabor y olor suele ser similar al del moho o pescado por a la presencia de “MIB” y “geosmina” producidos por las cianobacterias. Si bien estas toxinas, el MIB y la geosmina, pueden ocasionar quejas de los consumidores a la planta de tratamiento de aguas, también presentan problemas de salud más graves para los seres humanos

Cuando un lago tiene una floración de cianobacterias, las toxinas, el sabor y el olor suelen extenderse por toda la columna de agua, desde la superficie hasta el sedimento de su fondo. Probablemente esto se debe a que, a pesar de que la floración de cianobacterias prolifera en la columna de agua superior donde recibe luz solar de manera consistente, las células muertas no son comestibles para el zooplancton y se hunden constantemente desde la parte superior del agua hasta el sedimento. En consecuencia, cuando hay floraciones de cianobacterias cerca de la toma de ingreso de una planta de tratamiento de aguas, el uso de múltiples tomas de entrada a diferentes profundidades no suele dar resultados, ya que el agua en todas las profundidades probablemente contenga contaminantes producidos por cianobacterias.

¿Qué ocurre si se aplica un alguicida a un lago para detener una floración de cianobacterias? En tal caso, las células de las cianobacterias pueden lisarse (destruirse y dividirse) liberando más toxinas y compuestos que alteran el sabor y el del agua, agravando aún más el problema. Por ello, los alguicidas deben utilizarse con precaución y, preferiblemente, antes de la floración de algas nocivas se expanda.

¿Qué provoca la floración de las cianobacterias? Las cianobacterias suelen prevalecer lagos que tengan abundancia de nutrientes, agua caliente y largas horas de luz. Además, la falta de una mezcla efectiva del agua que re-suspendería las algas verdes buenas y las diatomeas para evitar que se hundan lejos del alcance de la solar, crea una tormenta perfecta para la proliferación de algas. Muchas especies de cianobacterias pueden almacenar nutrientes de nitrógeno y fósforo para su uso posterior, y además ajustan su flotabilidad hacia abajo para extraer nutrientes del fondo del lago y luego ascender a la superficie para recibir la luz solar. Luego se agrupan para protegerse mutuamente (formando floraciones de algas nocivas o FANs), produciendo sombra y matando a las algas buenas, emitiendo toxinas, sabor y olor para matar o alejar a sus depredadores. Este proceso forma acinetos (esporas) que permanecen en reposo en el fondo del lago hasta el año siguiente, cuando vuelven a subir a la superficie para apoderarse del lago. Con un tamaño de más de 100 µm, son demasiado grandes para que las Daphnias de tamaño medio puedan comerlas, por lo que suelen sobrevivir hasta que regresa el verano, lo que supone una pesadilla para los gestores del agua.

Desde el punto de vista ecológico, las cianobacterias también impiden el flujo de nutrientes a lo largo de la cadena alimentaria hasta llegar a los grandes peces sanos, creando una problemática carga de demanda bioquímica de oxígeno (DBO), ya que las bacterias las descomponen lentamente en el fondo del lago:

Nutrientes (p. ej., nitrógeno, fósforo) > Cianobacterias > Carga de DBO en el sedimento del lago.

A menudo, la carga de DBO de las cianobacterias en el sedimento del lago hace que la zona anóxica del fondo del lago se desplace más rápidamente y a mayor altura en condiciones de estratificación durante el verano. Ello trae aparejada una multitud de problemas con el hierro, manganeso, fósforo y sulfuros. En consecuencia, la eliminación de las floraciones de cianobacterias en las capas superficiales del lago suele mejorar también las capas inferiores del mismo.

Algas filamentosas

Las algas filamentosas son un tipo de algas no tóxicas que se unen para formar filamentos en forma de malla. Estas colonias de plantas microscópicas suelen crecer sobre la superficie de objetos duros, por ejemplo, sobre el sustrato orgánico del fondo o sobre las rocas en cursos de aguas corrientes. Las algas filamentosas desempeñan un papel esencial en la salud de un ecosistema de agua dulce, ya que producen oxígeno y alimento para los animales que viven en él. Sin embargo, también pueden causar problemas como el estancamiento.

A diferencia de otras plantas, las algas filamentosas no tienen raíces, por lo que obtienen sus nutrientes del agua circundante. Cuando los gases como el oxígeno disuelto (OD) creado a través de la fotosíntesis quedan atrapados en los filamentos, la flotabilidad del gas hace que la alfombra de algas suba a la superficie. Esto resulta habitual en estanques poco profundos y en áreas cercanas a la costa de los lagos más grandes, haciendo parecer que la presencia de algas es aún mayor de lo que es en realidad.

Aunque las algas filamentosas pueden resultar desagradables desde el punto de vista estético, no son perjudiciales para la salud humana.  Las algas son una parte natural del ecosistema acuático. Normalmente, la temporada de algas filamentosas apenas dura unas semanas en cada lago, entre mayo y junio de cada año.