Científicos del Instituto Carnegie para la Ciencia han hecho un importante descubrimiento sobre las condiciones de temperatura que favorecen el crecimiento de las toxinas de las algas. Su investigación indica que las regiones situadas en latitudes más altas se enfrentan a un mayor riesgo de niveles peligrosos de una toxina común de las algas llamada microcistina cuando la temperatura oscila entre 20 y 25 grados Celsius (68 y 77 grados Fahrenheit).
Cambio climático y calidad del agua
El cambio climático es uno de los principales retos para la calidad del agua y la salud de los ecosistemas acuáticos. Los lagos, que contienen nada menos que el 87% del agua dulce líquida de la superficie terrestre, son los primeros indicadores del cambio climático. Se prevé que la temperatura de la superficie de los lagos en verano aumente una media de 0,34 °C por década.
Esta tendencia al calentamiento tendrá graves consecuencias para los lagos, ya que afectará a procesos críticos como los patrones de mezcla, las tasas de evaporación, el momento de formación del hielo lacustre y las tasas de crecimiento y composición de las especies de agua dulce.
Examen de la microcistina
La presencia de altas concentraciones de toxinas cianobacterianas, entre ellas la microcistina, supone una amenaza mundial para la calidad del agua de los lagos. Esta amenaza pone en peligro no sólo la salud humana, sino también la economía y la estabilidad de los ecosistemas. Sin embargo, la relación entre la temperatura y la concentración global de microcistina en los lagos sigue siendo algo incierta.
En general, las cianobacterias parecen prosperar en un clima más cálido, superando a otras especies debido a sus tasas de crecimiento acelerado y a los cambios en las condiciones del agua. No obstante, es importante señalar que una mayor proliferación de algas no se corresponde necesariamente con una mayor concentración de microcistinas. Esto se debe a que no todos los taxones de algas poseen la capacidad de producir estas toxinas, e incluso dentro de una misma especie puede haber variaciones significativas en la producción de toxinas debido a la diversidad genética.
Muestras de microcistina
Los investigadores recopilaron y analizaron datos de 3.027 mediciones tomadas en 2.804 lagos de todo Estados Unidos. Estos lagos fueron muestreados en 2007, 2012 y 2017 como parte del programa de Evaluación Nacional de Lagos (NLA).
Este amplio conjunto de datos les permitió investigar cómo afecta la temperatura a la presencia de microcistina (definida como concentraciones por encima del límite de detección de 0,1 μg/l de los ensayos inmunoenzimáticos (ELISA) utilizados por el NLA), así como las concentraciones en varias regiones geográficas.
Microcistina y temperatura
La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha establecido valores guía provisionales para el agua potable, fijando las concentraciones seguras en 0,3 μg/l para los niños y 1 μg/l para los adultos. Por su parte, la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos (EPA) ha definido un umbral de microcistina de 8 μg/l como norma de calidad del agua para aguas recreativas, con el fin de garantizar la seguridad de las personas que practican la natación u otras actividades recreativas en el agua.
El análisis de los datos de NLA reveló que durante los tres años de muestreo, el 18,0% y el 9,9% de los lagos examinados en el estudio presentaban concentraciones superiores a las directrices de la OMS sobre agua potable para niños y adultos, respectivamente. Además, el 1,3% de estos lagos tenían concentraciones que superaban el criterio de calidad del agua para uso recreativo de la EPA.
Los investigadores descubrieron que los niveles de temperatura (T), TN (nitrógeno total), Chl-a (clorofila-a) y pH desempeñaban un papel significativo a la hora de explicar tanto la aparición (según un modelo logístico) de microcistina como las concentraciones medias por encima del límite de detección (según un modelo log-normal). Mientras que la probabilidad de aparición de microcistina aumenta constantemente con el aumento de la temperatura, la mediana de la concentración por encima del límite de detección alcanza su punto máximo a 22ºC. En consecuencia, la probabilidad de superar umbrales de concentración específicos es mayor cuando las temperaturas oscilan entre 20 y 25°C (68 y 77 grados Fahrenheit). Además, descubrieron que el impacto de la temperatura es más pronunciado cuando las concentraciones de nutrientes son elevadas.