Trabajo final de Recursos
hidrobiológicos
Pocos fenómenos naturales marinos han despertado
a tal grado la curiosidad, el asombro y el temor de los
observadores en toda la historia registrada, como
los cambios de color en el mar y
la fosforescencia nocturna. Estos eventos se
encuentran asociados a masivas floraciones de microalgas que, en
ocasiones pueden ser altamente tóxicos. Los habitantes
originarios del noroeste de los Estados Unidos y
Canadá asociaron la fosforescencia de las aguas costeras a
la toxicidad de los organismos marinos que constituían su
ingesta habitual. Es así que los habitantes del litoral de
diversas áreas del planeta han acuñado
términos que identifican claramente a estos
fenómenos: "purga do mar" (en Galicia, España),
"eau rouges" (en Francia),
"Tacqua rossa" (en Italia),
"akashiwo" (en Japón),
"red tides" o "red
water" (en paises angloparlantes), "tingui" (en Cuba),
"turbio" (en Venezuela).
Los registros de
intoxicaciones
de seres humanos por consumo de
peces y
mariscos o por contacto accidental con organismos marinos datan
de la antigüedad. Se ha sostenido que probablemente el
registro
más antiguo de los efectos tóxicos de microalgas
aparece en el Antiguo Testamento, donde las aguas de Egipto se
transformaron en "sangre"
produciendo la muerte
masiva de peces y su descomposición.
A nosotros, como ingenieros ambientales, se nos ha
asignado el presente trabajo para
conocer el porque de los impactos, positivos y negativos, que
producen estos fenómenos marinos que son las Floraciones
Algales Nocivas, y así poder
determinar el grado de peligro y contaminación que estas podrían
ocasionar.
Los científicos usan el término
"Harmful Algae Bloom" o "HAB" ("Floraciones
Algales Nocivas" o "FAN", en español)
para referirse al fenómeno de florecimiento que contenga
toxinas o que cause impactos negativos en la cadena
trófica.
Las algas nocivas son microscópicas, plantas
unicelulares que viven en los mares. La mayoría de
especies de algas o fitoplancton no son nocivas y sirven como
productores de energía en el inicio de la cadena
trófica, sin la cual las especies vivas mayores no
podríamos existir.
Las floraciones de algas nocivas son fenómenos
naturales causados por organismos fitoplanctónicos
microscópicos, que en condiciones ambientales favorables
para su desarrollo, se
multiplican explosivamente y se concentran en determinadas
localidades, donde pueden producir alteraciones a la salud humana, la vida marina
o la economía del área afectada. Estas
proliferaciones generalmente provocan cambios en la
coloración del agua de mar,
razón por la cual han sido llamadas "Mareas Rojas". La
coloración y la intensidad que alcanzan las FAN, depende
de la especie que prolifere y las concentraciones que esta
alcance.
Usar el término marea roja para referirse a las
proliferaciones algales nocivas puede conducir a errores, ya que
hay especies que son tóxicas a muy bajas concentraciones y
no producen un cambio de la
coloración del agua de mar. En cambio otras
proliferaciones pueden producir una fuerte coloración y
ser inocuas.
Los dinoflagelados en conjunto con las diatomeas son los
principales componentes del fitoplancton microscópico. Los
Dinoflagelados marinos constituyen un grupo exitoso
de microorganismos adaptados a hábitats pelágicos y
bentónicos, con muchas especies cosmopolitas
identificables en todos los mares. Los dinoflagelados
tóxicos (ver cuadro taxonómico) comparten con sus
congéneres no tóxicos características tales
como ser fotosintéticos, ser principalmente estuarinos o
neríticos, pasar durante su ciclo de vida
por etapas móviles y en reposo que se depositan en el
fondo marino, producir en su mayoría floraciones
monoespecíficas a expensas de otras especies, lo que
sugiere ventajas competitivas.
La diferencia más importante con los no
tóxicos es la de producir en su metabolismo
compuestos bioactivos hidro o liposolubles que pueden presentar
efectos hemolíticos, neurotóxicos o
enterotóxicos dependiendo de su estructura,
estado de
conversión, dosis y susceptibilidad del consumidor, sea
este humano o animal.
Los dinoflagelados en general viven como células
aisladas, tienen forma esferoidal y su diámetro
varía desde 5 micras hasta 2 mm. Poseen un flagelo que
nace en una hendidura transversal que corresponde a su cintura y
otro longitudinal que se aloja en una hendidura longitudinal. El
batido coordinado de estos flagelos les otorga un movimiento
natatorio en espiral característico.
A diferencia de los dinoflagelados, de las especies de
diatomeas marinas, que son las formas más abundantes y
variadas de fitoplancton, solamente 3 han sido relacionadas con
intoxicaciones humanas y con muerte de
aves. Estas
intoxicaciones son de extrema gravedad, pues la ingesta de las
toxinas producidas por estos organismos destruyen las neuronas de
regiones del cerebro que
controlan los procesos de
memoria.
Las diatomeas tóxicas tienen formas alargadas,
son muy pequeñas y para su identificación
taxonómica debe usarse el microscopio
electrónico de barrido. Existen otros géneros de
diatomeas que han cobrado relevancia con el aumento de la
piscicultura. Estas diatomeas son de formas aguzadas.
Cómo ocurre una floración algal
Tóxica?
El gráfico nos muestra como el
Alexandrium sp se multiplica y llega a florecer; desde que
es simplemente un quiste en el suelo marino.
Bajo ciertas condiciones (Temperaturas tibias e incremento de
luz) y si hay
oxigeno
presente empieza la germinación (Esta germinación
no se da si no existen fuerzas físicas y naturales que la
promuevan). El quiste solo germina durante ciertos periodos de
tiempo en el
año.
Cuando el quiste se abre, emerge una célula.
Esta célula se reproduce por división simple. Si
las condiciones siguen siendo favorables, las células
seguirán reproduciéndose exponencialmente. Una sola
célula puede reproducirse en cientos de células. Si
todas las células se dividen de igual forma y al mismo
ritmo, puede generarse una floración algal tóxica y
puede que ocurra contaminación en los recursos
marinos.
Cuando las condiciones optimas desaparecen (y
también la comida) el crecimiento para y se forman 2
gametos, que se van a juntar y formar un zigoto. Este a su vez
forma un quiste. Este nuevo quiste cae al fondo del océano
y puede se capaz de germinar en los próximos
años.
Las proliferaciones de microalgas en aguas marinas o
estuarinas pueden causar mortandades masivas de peces, contaminar
los productos del
mar con toxinas y alterar los ecosistemas de
forma negativa para el hombre.
Pueden distinguirse dos tipos de organismos: los productores de
toxinas, que pueden contaminar los productos del mar o matar
peces y los productores de grandes biomasas, que pueden causar
anoxia y mortandad indiscriminada de fauna
acuática.
Algunas floraciones algales nocivas tienen ambas
características. Aunque las floraciones algales nocivas
ocurrieron desde hace siglos, estudios de regiones afectadas por
pérdidas económicas e intoxicaciones humanas han
demostrado que ha habido un drástico incremento en el
impacto de las FAN en todo el mundo en las últimas
décadas.
Hay que resaltar que las formaciones de estas
floraciones no solo se forman naturalmente. Es importante
distinguir varios factores que son consecuencia de la acción
humana moderna que se superponen desde hace pocos decenios a los
ciclos climáticos globales y que pueden estar causando un
aumento significativo en la frecuencia, intensidad y
extensión geográfica de los florecimientos
algales.
En noviembre de 1998, la Comisión de la UE
patrocinó un seminario
internacional sobre la proliferación de algas nocivas en
las aguas marinas y salobres europeas que se celebró en
Kalmar, Suecia. Según las conclusiones de este seminario,
una de las cuestiones clave que permanecían sin resolver
era cómo distinguir, en relación con este
fenómeno, las causas naturales de las
antropogénicas.
Una de estas causas es la entrega de nutrientes
exógenos a las aguas costeras provenientes de residuos
arrojados al mar, los cuales han alterado de maneras
específicas y diferentes las condiciones de crecimiento de
las microalgas y otros componentes del plancton
(eutrofización).
La proliferación de algas nocivas también
se puede ocasionar por la ruptura de las cadenas alimentarias
marinas provocada por la sobre pesca, el
incremento de la movilización de metales traza
esenciales para el crecimiento de las microalgas o inhibidores
del mismo, los depósitos atmosféricos
(concretamente, el agua de
lluvia con compuestos de nitrógeno) y la acuicultura
intensiva en algunas zonas marinas especialmente
vulnerables.
"El primer caso de intoxicación humana por
consumo de mariscos tóxicos que esta registrado se produjo
el 15 de junio de 1793 en la costa oeste de los Estados
Unidos."
Particularmente en los trópicos, la gente esta
más expuesta a contraer alguna enfermedad por el consumo
de recursos marinos contaminados por algas tóxicas.
Algunas de estas enfermedades son fatales. No
existe registro alguno, a nivel mundial, del número total
de incidentes de intoxicación humana causada por especies
marinas contaminadas.
Los números presentados en encuentros
internacionales son subestimados, así como muchos casos
fatales pueden pasarse por alto y no ser diagnosticado, y por
ende no puesto en los reportes oficiales.
Cinco enfermedades causadas por el consumo de especies
marinas contaminadas son reconocidas actualmente. Estos
son:
- ASP à Amnesic
shellfish poisoning
El envenenamiento que produce amnesia de mariscos
(moluscos y crustáceos) puede ser muy peligroso. Es
causado por el ácido domoico que se acumula en los
mariscos, aunque también puede ser llevado por pescados,
haciendo que el riesgo para los
humanos sea mayor al pensado. Esta caracterizado por desordenes
gastrointestinales y neurológicos, incluyendo la
pérdida de memoria.
La intoxicación humana por medio de ASP es conocida
básicamente en Canadá, pero las diatomeas causantes
se presentan en muchas partes del mundo. Se debe tener bastante
cuidado cuando florecen los géneros de diatomeas
Pseudo-nitzschia.
- CFP à Ciguatera
fish poisoning
El Envenenamiento de los pescados por Ciguatera, que es
transmitido por varios pescados tropicales que viven en los
arrecifes coralinos, generalmente no es mortal, aunque se han
documentado algunas muertes. La ciguatera produce desordenes
gastrointestinales, neurológicos y cardiovasculares, y la
recuperación puede tomar meses o incluso
años.
Se encuentra básicamente en las zonas tropicales.
Existen evidencias que
los disturbios de los arrecifes coralinos ocasionados por
huracanes, actividad turística, etc. incrementa el riesgo
de ciguatera proporcionando habitats más convenientes para
los dinoflagelados bentónicos.
Actualmente no existe un método
fácil para medir las toxinas que causan el envenenamiento
de los pescados por ciguatera.
- DSP à Diarrhetic
shellfish poisoning
Este tipo de envenenamiento causa disturbios
gastrointestinales que producen diarrea,
vómitos, y
calambres abdominales. No es mortal y los pacientes se recuperan
al cabo de unos días. Existen millares de incidentes
divulgados en países desarrollados, aunque muchos
incidentes pueden tomarse como desordenes estomacales ordinarios
y por lo tanto no se registran. Se sospecha que la exposición
continua al DSP produce la formación de tumores en el
sistema
digestivo.
- NSP à Neurotoxic
shellfish poisoning
Hasta hace poco, esta enfermedad solo se había
registrado en el golfo de México,
pero en el año 1993 también fue registrado en Nueva
Zelanda.
Se caracteriza porque causa disturbios
gastrointestinales y neurológicos de los que usualmente
uno se recupera en pocos días. Los aerosoles
tóxicos formados por la acción de las olas provocan
síndromes de asma, y puede,
incluso, llegar a matar a personas. El dinoflagelado más
peligroso es la Karenia brevis.
- PSP à Paralytic
shellfish poisoning
Este síndrome es muy peligroso, ya que
también contiene efectos neurológicos. No existe
antídoto conocido para la PSP. La distribución global ha aumentado
considerablemente en las últimas décadas. Cada
año se reportan 2000 casos de PSP de los cuales un 15% son
fatales.
Otras amenazas para la salud humana son originadas por
las toxinas de las algas verdeazules en el agua potable
que puede causar daño
severo o ser promotores de tumores.
Phylum: Heterokontae
Clase: Bacillariophyceae
Especies:
Pseudo-nitzschia delicatissima
Phylum: Dinophyta
Clase: Dinoflagellata, Dinophyceae
Orden: Dinophysiales
Especies:
Dinophysis acuminata
Dinophysis acuta
Orden: Gonyaulacales
Especies:
Orden: Peridiniales
Especies:
Orden: Prorocentrales
Especies:
Orden: Gymnodiniales
Especies:
Amphidinium operculatum
var. gibbosum
Phylum: Haptophyta
Clase: Prymnesiophyceae, Haptophyceae
Especies:
Phylum: Heterokontae
Clase: Raphidophyceae
Especie:
Las floraciones algales nocivas están
distribuidas alrededor del mundo, siendo los trópicos los
que tienen mayor presencia de estas.
En los mapas, los puntos
rojos indican donde se ubican las FAN registradas que causan las
enfermedades.
En el Perú, el lugar donde se registro una FAN,
aunque no fue muy significativa, fue en Pisco. Estas floraciones
fueron producto de la
eutrofización que sufre la zona.
Algas Nocivas y recursos
marinos
El impacto de las microalgas nocivas es particularmente
evidente cuando los recursos marinos, como la acuicultura son
afectados. Los mejillones, berberechos, almejas y otros moluscos
no son visiblemente afectados pero acumulan las toxinas en los
órganos. Las toxinas pueden ser transmitidas al hombre a
través del consumo de productos del mar y convertirse en
un serio riesgo. Aunque la naturaleza
química de
las toxinas es muy diversa, generalmente no cambian ni reducen la
toxicidad mediante la cocción, ni influyen en el gusto de
la carne. Desafortunadamente la detección de productos del
mar contaminados o no aptos para consumo no puede hacerse en el
lugar por los pescadores o consumidores, sino que para estar
seguros de que
están debe hacerse un test de laboratorio.
Este asunto ha sido planteado en el Parlamento Europeo
mediante la pregunta siguiente, formulada a la Comisión de
la UE: "Impacto de la acuicultura sobre la súbita
proliferación de plancton tóxico".
En nombre de la Comisión, el comisario Sr.
Fischler ha dado la siguiente respuesta:
"Las microalgas presentes en las aguas marinas y
salobres europeas provocan efectos nocivos con cierta
regularidad, en el sentido de que suponen un peligro para la
salud
pública y ocasionan perjuicios económicos a los
sectores de la pesca, incluida la acuicultura, y el turismo. Estos episodios
abarcan una amplia gama de fenómenos recogidos bajo la
denominación colectiva de "proliferación de algas
nocivas".
Además de los altos riesgos de
salud para los consumidores de los recursos marinos, algunas
microalgas pueden tener efectos devastadores en los peces y en la
vida marina, sea en el mar o en la acuicultura. Especies de
microalgas pertenecen a diferentes grupos
taxonómicos que pueden producir toxinas que dañan a
los peces. Esto ha producido la muerte de varios peces que
ocasionan inmensas pérdidas económicas. Si bien es
cierto no existe un análisis económico exhaustivo del
impacto de todos los eventos de las algas nocivas en la industria
acuícola, se sabe de perdidas de eventos
específicos en América
del Norte y de Japón, que en varias ocasiones los montos
de perdida fueron mayores a los USD $10 millones. En una sola
ocasión, por ejemplo, la Chantonella antiqua
(flagelado raphidophita) causo la muerte de peces en jaulas
valorizados en USD $500 millones en el Japón.
El desarrollo de técnicas
de cultivo intensivo de peces en espacios confinados (jaulas) ha
causado que floraciones de especies no tóxicas puedan
legar a ser altamente nocivas y hasta letales por acumularse en
lugares desde los cuales los peces cultivados no pueden escapar.
Esto se debe a que especies inocuas de fitoplancton, al estar en
gran número, pueden disminuir el contenido de oxígeno
disuelto en el agua o dañar mecánicamente las
branquias de los peces confinados causándoles hemorragias,
infecciones y eventualmente la muerte..
En países en desarrollo, los recursos marinos
constituyen una importante fuente de comida y proteínas,
especialmente en áreas costeras. Con el incremento de la
sobre pesca, la acuicultura se ha convertido en una importante
alternativa de abastecimiento de recursos marinos. Sin embargo,
para minimizar riesgos de envenenamiento de los recursos y
riesgos de mayores perdidas económicas por muerte de los
peces, es importante establecer programas
adecuados de vigilancia y control de
calidad de los productos marinos.
Importancia en la cadena
trófica
Este tipo de Fitoplancton tiene una importancia negativa
en la cadena trófica debido a los daños que origina
no solo en las especies marinas, sino también seres vivos
terrestres, básicamente los humanos.
El modelo
conceptual ilustra como las toxinas tienen un impacto en los
diversas partes que forman la cadena trófica. Los niveles
bajos del oxígeno en el agua inferior causada por las
algas no tóxicas pueden también tener efectos
nocivos en el ecosistema.
- Debe recordarse que el efecto negativo de las FAN es
directo sobre las pérdidas económicas y el
impacto en la salud humana. Cuando las algas contaminan o
destruyen los recursos costeros, la sustentabilidad de las
comunidades locales se ven comprometida. - Se de establecer una serie de medidas de control de
las repercusiones de la acuicultura en el medio
ambiente, incluido el uso de procedimientos
de evaluación del impacto medioambiental
para las operaciones de
ubicación, diseño y funcionamiento de los centros de
acuicultura intensiva. - En el futuro, la influencia de la acuicultura en el
medio ambiente
será de importancia capital.
Todos los proyectos de
acuicultura subvencionados que incluyan métodos
intensivos deberán ajustarse las normas y/o
medidas de control que se encuentren vigentes. - La intensa actividad industrial de las plantas
pesqueras conlleva al vertido de grandes cantidades de
efluentes al medio marino constituidos por una importante carga
orgánica de sólidos suspendidos, aceites y
grasas. Este
proceso
antropogénico junto con el desarrollo de una
floración algal nociva, sobresatura la limitada
capacidad asimilativa del ecosistema somero, provocando
condiciones críticas que desencadenan eventos de
mortalidad de la fauna marina. - El alto contenido de materia
orgánica en los sedimentos de las costas es indicador de
un proceso de eutrofización antropogénica, que
podría ocasionar a largo plazo un incremento en la
frecuencia de las floraciones algales nocivas.
Internet:
ioc.unesco.org/hab/default.htm
www.iim.csic.es/unidadasociadaalfitoplanctontoxico.htm
http://ola.icmyl.unam.mx/biblio/Mem-let.asp?st=x
SUAREZ ISLA, Benjamín. GUZMAN MENDEZ,
Leonardo.
"Floraciones de Algas Nocivas: Mareas rojas y toxinas
marinas".
Colaboración
Dr. Néstor Fernando
Ciocco.
Encargado del área de investigación de Fitoplancton
tóxico y recursos pesqueros del Centro
Nacional
Patagónico. Argentina.
Dra. Ana María
Ganoso.
Encargada de la investigación de
Fitoplancton tóxico del Centro Nacional
Patagónico. Argentina.
Dra. Elizabeth Orellana.
Ecofisiologa de Plancton nocivo tóxico.
México.
Bachiller M. Miura.
Ex-alumno de la Facultad de Pesquería. UNALM.
Perú
José Antonio Álvarez
Profesor de la Facultad de Pesquería. UNALM.
Perú
MONITOREO DE FITOPLANCTON POTENCIALMENTE
TOXICO EN CHINCHA – PISCO
El Monitoreo Piloto de Fitoplancton Potencialmente
Tóxico en la zona de Chincha – Pisco se dio inicio
en enero del 2002, con la participación del IMARPE,
Laboratorio Costero de Pisco, DIGESA y Grupo de Apoyo, con el
objetivo
principal de determinar la distribución espacio temporal
de las microalgas potencialmente nocivas en bancos naturales
y áreas de cultivo de moluscos de importancia
económica.
El estudio pretende dar mayor incidencia a los
géneros Dinophysis, Gonyaulax y Pseudo-nitzschia, que
normalmente forman parte de la comunidad
fitoplanctónica y que pueden ser potencialmente
tóxicos en la costa peruana.
Si bien en el Perú no se han reportado
floraciones algales tóxicas, hasta el momento, el
potencial ingreso al mar peruano de estas especies, con el agua
de lastre del transporte
marítimo internacional, constituye una amenaza permanente
que debe ser monitoreada.
El mejor conocimiento
de las comunidades fitoplanctónicas y el monitoreo
permanente del mar peruano, permitirán desarrollar alertas
tempranas sobre semejante eventualidad, y desarrollar estrategias de
prevención y mitigación que reduzcan y/o eviten
efectos negativos sobre la explotación y cultivo de
organismos marinos.
Monitoreos desde el año 2003 al
2005
www.imarpe.gob.pe/imarpe/fito_menu_2003.php
www.imarpe.gob.pe/imarpe/fito_menu_2004.php
www.imarpe.gob.pe/imarpe/fito_menu_2005.php
Las floraciones del dinoflagelado tóxico
Karenia brevis, ocurren periódicamente en el golfo
de México. Estas floraciones, incluidas en una
categoría de los acontecimientos biológicos
designados a menudo como "mareas rojas" porque su presencia
decolora en el agua una tonalidad rojiza, plantea un riesgo
significativo a la salud humana y afecta perjudicialmente la
economía regional y los recursos marinos. La
identificación estas floraciones y supervisión de su presencia
proporcionaría la información vital para aliviar el impacto
de estos acontecimientos financieramente debilitantes y
potencialmente peligrosos para la vida.
El uso de las imágenes
basadas en los satélites
del color del océano, con su cobertura sinóptica y
repetida, ofrece el potencial de detectar y de supervisar estos
acontecimientos biológicos en espacios y escalas de tiempo
apropiados.
CHAVEZ MELGAR, Yassy
CUBA AGUILAR, Rocío
RIVERA PINO, Luis
Lima, noviembre del 2005