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.
Diatomeas y Dinoflagelados
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.
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.
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.
¿Por qué son nocivas?
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.
Efecto tóxico en humanos
"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
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
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
- NSP à Neurotoxic shellfish poisoning
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
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.
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