Cianobacterias en aguas continentales
Dra. Alvarez, S.
Echenique, R. et al. FCNM-UNLP. Ministerio de Salud
Información existente sobre proliferaciones masivas de
cianobacterias
Ocurrencia
Géneros
Cianotoxinas
Métodos de
análisis
Efectos
adversos
Estudios
epidemiológicos
Manejo
Acciones
educacionales
Ríos
Embalses
Lagos
Lagunas
costeras
Microcystis
Anabaena
Microcystinas
Neurotoxinas
(no
identificadas)
Ensayo ratón,
HPLC,
LC-MS,
ELISA
Mal sabor y
olor
Muerte de
peces y
pájaros
Irritación
dérmica
Desórdenes
digestivos y
respiratorios
Programa de
monitoreos
Plantas de
tratamiento de
aguas
residuals
Guías de
calidad para
agua potable
(en revisión)
Distribución de
folletos
Talleres
Cursos de
entrenamiento
Información existente sobre proliferaciones masivas de
cianobacterias
Ambientes Acuáticos en la Región Sanitaria I
Fotos algas: Keweenaw Algae, http://www.butbn.cas.cz/ccala/index
Laguna Unamuno Cianobacterias Algas verdes Otras algas no identificadas Andrade, N. 2010 Synechocystis sp. Gomphosphaeria sp. Microcystis sp. Coelosphaerium sp.
Fue consteruido para abastecer de agua potable a más de 400.000
habitantes de las ciudades de Bahía Blanca y Punta Alta y para proveer
de agua cruda al Polo Industrial de Ingeniero White.
Embalse Paso de las Piedras
Área de la cuenca de drenaje (km
2)
1620
Perímetro (km)
60
Superficie del embalse (km
2)
36
Profundidad máxima (m)
28
Profundidad media (m)
8,2
Volumen (hm
3)
328
Tiempo de retención (años)
4
Nivel máximo (m.s.n.m.)
165
(Schefer, 2004)
Construido en 1978 sobre el río Sauce Grande, en su confluencia con el
arroyo El Divisorio
La cuenca alta del río Sauce Grande constituye su principal aporte de agua.
Características de la región:
Clima semiárido templado,
-
temperatura promedio de julio: 7 °C, heladas tardías
-
temperatura promedio de enero: 23,5 °C
Precipitaciones anuales: 650 - 950 mm
Se vienen produciendo fenómenos de proliferaciones masivas de
fitoplancton, que han provocado dificultades en los procesos de
potabilización del agua en la planta de tratamiento en Bahía Blanca:
taponamiento de sus mantos filtrantes
mal olor, color y sabor en el agua ya potabilizada
Embalse Paso de las Piedras
Desde la década del 80 . . .
Cianobacterias desde 1982
Dinoflagelados en 1997
Fue caracterizado por primera vez como
eutrófico
en 1989
(Intartaglia y
Sala)
Con estudios posteriores se ha concluido y reafirmado que:
el embalse continúa
eutrofizado
Se han registrado proliferaciones masivas:
Biología, Bioquímica y Farmacia
Agronomía
Ingeniería
A partir del 2000 se inició a
nivel local
el:
Estudio integral del embalse y su cuenca
2003
2002
2004
2005
2006
2
0
0
7
2008
2009
2010
2000
2008
2001
2002
ADA
ABSA
ORAB
Se evaluó el estado trófico del embalse.
Se determinaron la estructura y la dinámica de las
poblaciones fitoplanctónicas, con especial referencia a las
causantes de proliferaciones masivas.
Características limnológicas y biológicas del embalse
Paso de las Piedras
Muestreos
4 estaciones de monitoreo
Distintas profundidades
Red de plancton de 30 µm
Botella tipo Van Dorn
S2
S4
S3
S1
Temperatura ambiente
(°C),
precipitaciones
(mm),
velocidad y dirección del viento
(km.h
-1
),
nivel del embalse
(msnm),
volumen del embalse
(hm
3
) y
caudal de los principales tributarios
(m
3
.seg
-1
)
(datos suministrados por el Laboratorio de Hidráulica Dpto. de Ingeniería, UNS).
Mediciones in situ
Conductividad, temperatura y pH
(sensor multiparamétrico)
Transparencia
(disco de Secchi , en S1 y S3)
Variables fisicoquímicas
Determinaciones en el laboratorio
N
utrientes
en agua,
según APHA (1992)
(Lab. de ADA):
amonio,
nitratos (NO
3
-
),
nitritos (NO
2
-
),
fósforo total (TP),
fósforo reactivo soluble (SRP)
sílice
S
ólidos suspendidos
según APHA (1992) (PROFERTIL S.A.)
Carbono total
y
nutrientes
en sedimentos
(LANAIS N-1
5
):
nitrógeno total (NT),
nitrógeno de nitratos (N-NO3-),
nitrógeno de amonio (N-NH4+)
fósforo total (TP)
El agua del embalse proviene
principalmente
de las cuencas del río
Sauce Grande
La calidad del agua que llega al
embalse debería no estar en
discusión
este arroyo es el curso de agua que aporta más del 50 % de
nutrientes nitrogenados y fosforados al embalse.
Pero, si bien,
la cuenca del arroyo El Divisorio es sólo el 20 % de la superficie que ocupa la
del río Sauce Grande y en tiempos normales tiene un caudal de 0,43 m
3
/seg,
Concentración de nutrientes
0
1
2
3
4
5
PRS
NO
3
mg
/l
Esto ha causado que
Caracterizadas por:
Densidad celular alta y fluctuante
Dominancia de pocas especies
Proliferaciones masivas de microalgas
Eutrofización
Si en el agua del embalse analizamos la dinámica de las
cianobacterias y microalgas a lo largo de un año …
0 10000 20000 30000 40000 50000 2 5 8 12 15 19 22 26 29 2 5 9 12 16 19 23 26 1 4 8 11 15 18 22 25 29 1 7 12 15 19 22 26 29 3 6 10 13 17 20 24 27 31 3 7 10 14 17 22 24 28 1 5 7 12 14 19 22 26 29 2 5 9 12 17 20 23 26 30 2 6 9 13 16 20 23 27 30 4 7 12 14 18 21 25 28 1 4 8 11 15 18 22 25 29 2 6 10 13 16 20 23 27 29 3 10 24 31
Ene Feb M ar Abr M ay Jun Jul Agos Sept Oct Nov Di c ene-05
0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000
Chlorophyt a Diat omeas Ot ras algas Cyanophyt a
Verde
(mayo - junio y noviembre - diciembre): con un predominio de
algas verdes (Chlorophyta) (5.000 a 15.000 cél. ml
-1
)
0 10000 20000 30000 40000 50000 2 5 8 12 15 19 22 26 29 2 5 9 12 16 19 23 26 1 4 8 11 15 18 22 25 29 1 7 12 15 19 22 26 29 3 6 10 13 17 20 24 27 31 3 7 10 14 17 22 24 28 1 5 7 12 14 19 22 26 29 2 5 9 12 17 20 23 26 30 2 6 9 13 16 20 23 27 30 4 7 12 14 18 21 25 28 1 4 8 11 15 18 22 25 29 2 6 10 13 16 20 23 27 29 3 10 24 31
Ene Feb M ar Abr M ay Jun Jul Agos Sept Oct Nov Di c ene-05
0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000
Chlorophyt a Diat omeas Ot ras algas Cyanophyt a
Alternando con éste se desarrolla el
Amarillo
(julio - septiembre) con desarrollo explosivo de algas
diatomeas (25.000 a 45.000 cél. ml
-1
) con relación estrecha al
aumento de SiO
2
en el agua.
0 10000 20000 30000 40000 50000 2 5 8 12 15 19 22 26 29 2 5 9 12 16 19 23 26 1 4 8 11 15 18 22 25 29 1 7 12 15 19 22 26 29 3 6 10 13 17 20 24 27 31 3 7 10 14 17 22 24 28 1 5 7 12 14 19 22 26 29 2 5 9 12 17 20 23 26 30 2 6 9 13 16 20 23 27 30 4 7 12 14 18 21 25 28 1 4 8 11 15 18 22 25 29 2 6 10 13 16 20 23 27 29 3 10 24 31
Ene Feb M ar Abr M ay Jun Jul Agos Sept Oct Nov Di c ene-05
0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 700000
Chlorophyt a Diat omeas Ot ras algas Cyanophyt a
Azul
(diciembre
–
abril) con proliferaciones masivas de algas
verde-azules o cianobacterias (500.000 cél. ml
-1
).
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 500000 2 5 8 12 15 19 22 26 29 2 5 9 12 16 19 23 26 1 4 8 11 15 18 22 25 29 1 7 12 15 19 22 26 29 3 6 10 13 17 20 24 27 31 3 7 10 14 17 22 24 28 1 5 7 12 14 19 22 26 29 2 5 9 12 17 20 23 26 30 2 6 9 13 16 20 23 27 30 4 7 12 14 18 21 25 28 1 4 8 11 15 18 22 25 29 2 6 10 13 16 20 23 27 29 3 10 24 31
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Agos Sept Oct Nov Dic
Ene-05
Cyanophyt a Chlor ophyt a Diat omeas Ot r as algas
Variación temporal de algas
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Ene Feb mar sept 0ct nov dic
Jan-05
Temperaturas elevadas
Ausencia de turbulencia
Largos tiempos de retención
Presencia de cianobacterias
pH elevado
Altas concentraciones de P y N
Repasando los factores que normalmente favorecen la formación
de proliferaciones masivas
Temperaturas elevadas
Ausencia de turbulencia
Largos tiempos de retención
Presencia de cianobacterias
pH elevado
Altas concentraciones de P y N
Factores que normalmente favorecen la formación de
proliferaciones masivas
Ecosistema acuático desequilibrado
Proliferaciones masivas
Verano-otoño
: cianobacterias
N y P superaron los límites para cuerpos eutrofizados
La relación N:P fue baja
Hubo un descenso de N , pero éste no se hizo limitante
El P se mantuvo alto al no haber termoclina que limite su circulación
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8
Enero Febrero Marzo Abril Mayo
Microcystis aeruginosa
Microcystis flos-aquae
Anabaena circinalis
Snowella lacustris
Synechocystis sp.
Cianobacterias potencialmente toxicogénicas encontradas en el
embalse
0 50000 100000 150000 200000 250000
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO
Temperatura 8 10 12 14 16 18 20 22 24 18-12 22-12 26-12 29-12 2-1 5-1 8-1 12-1 15-1 19-1 22-1 29-1 2-2 5-2 9-2 12-2 16-2 19-2 23-2 26-2 1-3 4-3 9-3 11-3 15-3 18-3 22-3 25-3 29-3 1-4 7-4 12-4 15-4 13-5 17-5 20-5 24-5 31-5 ° C
Variaciones temporales
Potencialmente toxicogénicas
La sucesión en un ambiente impactado nunca es un
reemplazo predeterminado de una especie por otra;
las relaciones interespecíficas dentro de una comunidad
pueden cambiar a numerosos estados alternativos
Características bio-ecológicas que definen las proliferaciones en el
embalse
Las proliferaciones se terminan por:
agotamiento de nutrientes
Las proliferaciones se mantienen por:
capacidad de fijar N y almacenar P
Características bio-ecológicas
Las proliferaciones se terminan por:
agotamiento de nutrientes
Las proliferaciones se mantienen por:
capacidad de fijar N y almacenar P
heterotrofia funcional
E1 0 50000 100000 150000 200000 250000
DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO Céls.ml-1 E2 0 50000 100000 150000 200000 250000
DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO Céls.ml-1 E3 0 50000 100000 150000 200000 250000
DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO Céls/ml E4 0 50000 100000 150000 200000 250000
DICIEMBRE ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO
Céls/ml
