EUTROFIZACION DEL AGUA

William Ricardo Quiroa Hernández

Laboratorio Ecosistemas Proyectos Ambientales S.A.

¿Qué es eutrofización y que lo ocasiona? 

La eutrofización es un proceso que se da cuando un cuerpo de agua (lago, rio, océano, etc.) presenta una concentración de nutrientes alta, principalmente nitrógeno y fósforo, lo que ocasiona un crecimiento elevado de algas (la mayoría de tipo microscópico) u otro tipo de plantas acuáticas.  Esto produce una disminución en la cantidad de oxígeno en el cuerpo acuático, lo cual provoca la muerte de organismos presentes que necesitan del oxígeno presente en el agua para vivir, como el caso de los peces.    

Existen varios factores que provocan la eutrofización:

• En la época de invierno, el agua proveniente de las lluvias provoca inundaciones, las cuales arrastran los nutrientes que se encuentran en el suelo y los llevan hacia los cuerpos de agua.
• La falta de oxígeno en los cuerpos acuáticos con el paso del tiempo resulta en la formación de sedimentos conteniendo materia orgánica, nitrógeno y fosforo los cuales contribuyen al crecimiento de algas, cianobacterias y fitoplancton.
• El uso de fertilizantes (fuentes de nitrato y fosfato) para la agricultura ha provocado que las escorrentías provenientes de los sistemas de riego se encarguen de enriquecer los cuerpos de agua con altas concentraciones de nutrientes. También la escorrentía proveniente de la ganadería por medio del contacto del agua con el estiércol es causante del aumento de nutrientes en los cuerpos acuáticos. 
• El agua que proviene de las actividades de acuicultura, así como de la alimentación de animales de granja, son factores de contribución de nitrato y fosfato en aguas residuales descargadas al medio ambiente. La descarga directa de aguas residuales provenientes de industrias de diversos tipos y de desechos domésticos, también son factores que contribuyen a la formación de la eutrofización en cuerpos de agua (Sedyaaw, 2024).

¿Cómo sabemos que un cuerpo de agua está en ese proceso?

La eutrofización hace que el agua se vuelva turbia con un tono verde por el crecimiento elevado de algas microscópicas en el cuerpo de agua (ver figura 1).  Existen casos donde se observa una coloración roja en el agua, a esto se le conoce como “marea roja”, y los organismos responsables por este tipo de fenómenos son los dinoflagelados (ver figura 2).   La eutrofización restringe la penetración de la luz solar requerida por otras plantas acuáticas para poder realizar su fotosíntesis, lo cual resulta en la muerte de otros tipos de plantas presentes en el ecosistema eutrofizado.  También se observa la presencia de peces muertos en el cuerpo acuático como consecuencia de la falta de oxígeno presente (Sedyaaw, 2024).

Figura 1:  Eutrofización presente en el Lago de Amatitlán  Fuente:  https://www.prensalibre.com/wp-content/uploads/2021/03/amatiltan.jpg (3) (Domínguez, 2021)

Figura 2:  Una “marea roja” proveniente de las costas de Chile. Fuente:  https://www.cr2.cl/wp-content/uploads/2022/12/marea-rojas-radio-duna.jpg (Concha, 2022)

¿Cuáles son las consecuencias de la eutrofización?

El ser humano necesita de las fuentes de agua natural o marina para usos como pesca, turismo, actividades recreacionales, consumo, entre otros.   La eutrofización representa un riesgo debido a que las algas presentes liberan toxinas, lo cual hace que este tipo de aguas no sean saludables y sean inusables para el humano.  Un impacto de la eutrofización es la pérdida económica en el mercado de peces y mariscos:  la muerte de peces y mariscos debido al déficit de oxígeno presente en el agua eutrofizada puede causar cierres de áreas de pesca.  También se pueden presentar intoxicaciones por medio de la ingesta de peces y mariscos provenientes de los sitios eutrofizados los cuales absorben las toxinas de las algas y que puede afectar áreas del ser humano como riñón, hígado, piel, nervios, entre otros. Esto resulta en el aumento de precios de pescado, por falta de demanda.   El consumo de agua proveniente de aguas eutrofizadas contiene altas concentraciones de nitrato el cual produce en seres humanos lo que se conoce como metahemoglobinemia, el cual es la presencia de coloración azulada en la piel humana y tiene los siguientes síntomas:  dolor de cabeza, mareo y dificultad para respirar; esta enfermedad es mortal para niños menores de 1 año (Akinnawo, 2023) .

¿Cómo podríamos medirlo y qué podemos hacer para prevenirlo?

Para poder establecer el grado de eutrofización que tiene el cuerpo de agua se debe de tomar en cuenta los siguientes parámetros para el análisis de agua:  Nitrógeno total, fósforo total, nitratos, nitritos y fosfatos para determinar el nivel de nutrientes, también determinar la concentración de clorofila-a presente y determinar la cantidad de oxígeno disuelto o Demanda química de Oxigeno (DQO).  También puede realizarse un análisis taxonómico para determinar el tipo de planta acuática o alga que se encuentran en el medio acuático eutrofizado (Chen, 2024).

Para poder prevenir un posible proceso de eutrofización en un cuerpo de agua, se debe de analizar las causas que inducen la sobrecarga de nutrientes, por ejemplo, si la fuente proviene de una granja agrícola o ganadera, o si es a nivel industrial.

En Guatemala existe el acuerdo 236-2006 (https://www.ecosistemas.com.gt/wp-content/uploads/2015/07/07-Acuerdo-gubernativo-236-2006-Reglamento-descargas-y-reuso.pdf) el cual establece el máximo permisible de ciertos parámetros en aguas residuales para poder ser utilizados como agua de reuso o poder descargar a un cuerpo de agua determinado (rio, lago, etc.);  este acuerdo establece un máximo de concentración de nitrógeno total de 20 mg/L y fosforo total de 10 mg/L.

¿Cómo remediar?

En la actualidad uno de los métodos más utilizados para la remediación de la eutrofización es el proceso de dragado, el cual ha sido eficaz para disminuir la concentración de nutrientes en el cuerpo de agua, pero tiene la desventaja de alterar las características químicas y biológicas del cuerpo acuático.  Otros procesos que se han estudiado son el proceso de aireación, el uso de membranas de filtración, electrocoagulación y el empleo de alguicidas y herbicidas.  Se han obtenido resultados positivos en la reducción de nutrientes empleando estos métodos, pero los costos de operación y la logística para realizarlo son los desafíos que han de enfrentar para poder implementarlo en ecosistemas acuáticos de gran tamaño, además que el uso de químicos (en el caso de los alguicidas) pueda contribuir a una toxicidad en el agua el cual no permita ser utilizado para uso y consumo humano (Akinnawo, 2023).

Un plan para poder moderar el impacto de nutrientes a los cuerpos de agua es por medio del reuso para diferentes actividades, por ejemplo, para sistemas de riego.  En las plantas de tratamiento se puede emplear un área destinada para la reducción de nutrientes mediante un área donde pueda darse un proceso de desnitrificación y la eliminación de fosforo mediante formación de lodos, utilizando agentes microbiológicos.

Queda en las autoridades guatemaltecas el establecer planes y estrategias para mitigar este fenómeno para que no sea la fuente de contaminación principal en los recursos hídricos del país.  La población debe de estar informada acerca de como se da todo este proceso, para tomar acto de conciencia y evitar que los desechos que son generados a partir de actividades domesticas puedan impactar en los cuerpos de agua cercanos a los hogares. 

Bibliografía

1. Sedyaaw, Panchakarla, et al.  (2024).  A review on effects of eutrophication in aquatic ecosystem.  International Journal of Development Research, 14(4), 65362-65369.  DOI:  /10.37118/ijdr.28143.04.2024.

2. Akinnawo, Solomon.  (2023).   Eutrophication: Causes, consequences, physical, chemical and biological techniques for mitigation strategies.  Environmental Challenges, 12, 1-18.  DOI:  10.1016/j.envc.2023.100733.

3. Chen, Peng, et al.  (2024).  Water environmental capacity analysis and eutrophication assessment of water-supplied reservoirs.  Desalination and Water Treatment, 317, 1-8.  DOI:  10.1016/j.dwt.2024.100200.

4. Domínguez, A. (17 de marzo de 2021).  Por qué el Lago de Amatitlán se torna verde y azul y por qué la situación podría empeorar.  Prensa Libre.  https://www.prensalibre.com/

5. Concha, L.  (2022, 5 de diciembre).  Marea roja: El peligro de un evento que será cada vez más común en Chile (Radio Duna).  Center for Climate and Resilience Research.  https://www.cr2.cl/marea-roja-el-peligro-de-un-evento-que-sera-cada-vez-mas-comun-en-chile-radio-duna/