Muy buen informe técnico sobre el estado del agua y el fenómeno de las cianobacterias.
,se multiplica y avanza
1 noviembre, 2019
Con los investigadores de la Facultad de Ciencias Luis Aubriot y Bernardo Zabaleta 1
Qué paso el verano pasado con la explosión de cianobacterias que alcanzó un área de influencia de 1.200 quilómetros cuadrados y llegó hasta las playas uruguayas, de dónde surgen, de qué se alimentan, cómo y hacía dónde se transportan estas algas es lo que están estudiando estos científicos, en parte para predecir lo que pasará este verano. El viento y las lluvias que desbordan las grandes represas hidroeléctricas explican el fenómeno. Lo agravan el agronegocio, la forestación y, sobre todo, lo hará Upm 2, que, en este sentido, constituiría una bomba de tiempo que ha escapado a los estudios de impacto ambiental, advierten los investigadores.
Un paper científico que viene en camino evalúa la explosión de cianobacterias que llegaron desde los ríos Negro y Uruguay hasta el Río de la Plata el verano pasado. Una floración de algas sin precedentes en el país que se extendió casi como una plaga bíblica por toda la costa uruguaya. Seguir la ruta del fenómeno fue posible gracias a una investigación previa de Zabaleta, en la que intentaba calibrar una herramienta de teledetección que alerta sobre posibles floraciones de algas en pequeños cuerpos de agua a través de imágenes satelitales. De allí surgió el instrumento ideal y con la rapidez necesaria para seguir el fenómeno y la dinámica espaciotemporal de la mancha verde, con imágenes satelitales actualizadas cada cinco días.
Luis Aubriot —Estábamos mirando hacia los pequeños cuerpos de agua cuando empezó a ocurrir este fenómeno de cianobacterias en la costa. Y, como Bernardo se está capacitando en la lectura de imágenes satelitales y estaba trabajando para calibrar esta herramienta en los Lagos de Carrasco (Ciudad de la Costa), inmediatamente se puso a mirar las imágenes para rastrear el fenómeno. De ahí empezamos a armar un puzle, que empezó a ser cada vez más grande, con información de varias fuentes, y empezamos a armar un modelo dinámico.
Bernardo Zabaleta —El puntapié inicial del trabajo (su tesis de maestría, que se llama “Detección remota de floraciones algales y del estado trófico de cuerpos de agua lénticos del Uruguay”) fue que nos propusimos observar esos laguitos de Carrasco, como una zona de laboratorio vivo. Justamente, los seleccionamos porque antes hicimos un análisis por medio de imágenes satelitales, que indican diferentes niveles de clorofila a través de una paleta con distintos colores. Actualmente hay muchos índices o aproximaciones para las aguas abiertas o los océanos que trabajan con el color. Los llamados “ocean color” son mundialmente aceptados y se puede acceder a ellos de forma libre. Hoy la Nasa y la Agencia Espacial Europea ponen esas imágenes a disposición de forma libre y gratuita, y son bastante utilizadas para conocer características de los pigmentos de las aguas abiertas. Pero cuando nos acercamos a cuerpos de agua ópticamente más complejos, como estos pequeños lagos, justamente se complejiza y el uso de esos índices pasa a ser inviable. Entones en esos casos trabajamos con el infrarrojo y empezamos a calibrar la herramienta con la idea de extrapolarlo a otros sistemas.
Así surgió el vínculo con la ley de riego, que, precisamente, promueve la construcción de embalses para riego en predios privados. Ahí dijimos: ya que la teledetección es una herramienta tan potente,sobre todo desde el punto de vista espacial, porque te permite estudiar o evaluar grandes extensiones de territorio, y considerando el escenario actual de intensificación productiva y aumento de embalses, podría ser una herramienta apropiada para el monitoreo de los embalses para riego, que no suplanta las metodologías tradicionales (basadas en ir al lugar y tomar muestras, que luego se analizan en el laboratorio), pero sí es un complemento muy potente.
L A —Con esta herramienta se podrían ver los embalses no declarados en los predios privados, por ejemplo. Las posibilidades de monitoreo de la Dinama ya están a tope con el control de las principales cuencas. Uruguay tiene aproximadamente 1.300 embalses para riego en todo el territorio, y esos son solamente los declarados. Las estimaciones pueden a llegar a ser mucho más altas. Es como el tema de las armas legales e ilegales. Y no tenemos idea de cómo está la calidad del agua en esos ambientes, que muchas veces se vuelcan a los ríos. Por eso, esta pasó a ser una herramienta de gran alcance en el territorio. Por más que tenga ciertas limitaciones de precisión, permite generar un gran paneo del estado de situación con una frecuencia temporal elevada, porque son imágenes que se obtienen cada cinco días, lo que permite hacer un seguimiento de ciertas regiones del país y del comportamiento de esos ambientes, es decir, un seguimiento del estado en que se encuentran.
Hay pequeños cuerpos de agua que pueden ir cambiando el color o el rango a lo largo del tiempo. Pero hay otra situación que es más compleja: la que se da en las grandes extensiones de agua, como los grandes embalses de las represas hidroeléctricas y el Río de la Plata. Ahí tenemos floraciones de cianobacterias acumuladas que ya están en el lugar. El calor genera crecimiento, pero los grandes cambios ocurren con el movimiento de los caudales y las acciones del viento, y eso hace que cada imagen cuente muchísimo. Se puede saber y decir hacia dónde va la mancha.
UN VERANO SIN PLAYA
B Z —El verano pasado en el Río de la Plata, las cianobacterias multiplicaron su superficie en cuestión de diez días.
L A —Las cianobacterias se multiplican de forma muy rápida; cada tres días pueden duplicar su biomasa. Pero la pregunta que nos hicimos fue si crecieron ahí, si se expandieron ahí, y eso, en cuanto a la gestión, es muy importante. Entonces fuimos a ver las imágenes de los grandes embalses –Salto Grande, en el río Uruguay, Rincón del Bonete, Baygorria y Palmar, en el Río Negro–, y ahí, buscando en la secuencia temporal, empezamos a armar el modelo dinámico. Entonces lo que pudimos ver a través del análisis de las imágenes era cómo esos embalses se vaciaban de clorofila, previo a la aparición de cianobacterias en Montevideo.
Los embalses tienen dos formas de pasar el agua: una, a través de las turbinas que generan energía eléctrica; la otra, por encima: cuando llueve mucho en las cuencas, la cota de agua de la represa sobrepasa determinado nivel y el embalse tiene que liberar agua por la superficie para evitar inundaciones. Eso hace que las floraciones de cianobacterias que flotan en la superficie, que estaban allí previamente, sobrepasen la cota de los embalses y se vuelquen al río. Luego eso se junta con el río Uruguay y termina en el Río de la Plata. Ese es el gran mecanismo transportador de cianobacterias que hemos encontrado: lo que ocurrió –nos apoyamos en los datos de los caudales– es que hubo grandes descargas y, de pronto, una desaparición del fenómeno. Corrieron por el río Uruguay, donde hay mucha turbulencia y es muy difícil captarlas por las imágenes. Luego esas velocidades de flujo bajaron y, al flotar, esos organismos volvieron a hacerse visibles para el satélite. El factor clave, entonces, son las condiciones meteorológicas previas: se tienen que dar grandes precipitaciones durante el verano en la cuenca de la región norte del país y el sur de Brasil. Eso puede hacer que tanto la cuenca del río Uruguay como la del Río Negro tengan altos niveles de caudal.
B Z —La potencialidad de la herramienta nos permitió conocer la superficie exacta de la floración, comparar las superficies previas en los embalses y lo que finalmente llegó a la costa, lo que te permite tener una idea del origen de toda esa biomasa.
L A —Claro, porque una cosa que uno se preguntaba cuando empezó el fenómeno, en enero, y con esa magnitud que vimos en la costa, fue: ¿esto está sucediendo en todo el Río de la Plata? Si manejábamos esa superficie, entonces estábamos ante el bloom (floración en inglés) más grande del planeta. Pero, del otro lado, a los colegas argentinos nunca les llegó. Entonces, lo que las herramientas de imagen nos permitieron fue acotar el fenómeno en el espacio y ver cómo se estaba comportando en función de la circulación del río.
—¿Cuán grande fue?
B Z —Hace poco participamos de un congreso en Valladolid y presentamos un artículo con la parte preliminar de la investigación.2 Ahí reportamos la superficie y el área de influencia. La Oms divide en tres rangos las concentraciones de clorofila: las que están entre 0 y 10 microgramos por litro motivan una alerta baja; las que están entre 10 y 50, una alerta media, y las mayores de 50, una alerta alta. El 21 de enero la superficie de alerta media era de apenas 7 quilómetros cuadrados. En el momento de mayor floración –exactamente el 5 de febrero– alcanzó los 1.203 quilómetros cuadrados. Esa superficie estaba entre el Río de la Plata y toda la costa uruguaya (ver mapa), hasta en frente a Montevideo. La zona de alerta alta, es decir, la de floración intensa con altas concentraciones de clorofila, alcanzó aproximadamente los 100 quilómetros cuadrados en el Plata.
—¿Qué otros factores inciden?
L A —Que llueva en toda esta región antes o durante el verano, que se produzca el transporte hacia el Río de la Plata y después condiciones amigables en el estuario que no las limiten. Temperatura adecuada ya tienen en verano, y nutrientes también: el Río de la Plata ya está muy contaminado y eutrofizado.
B Z —Ahí está el detalle del río Paraná, cuyo caudal también va a influir. Si tiene un caudal bajo, cuando viene toda el agua con la carga de cianobacterias desde el río Uruguay, estas llegan hasta cierto punto. Ahora, si tiene un caudal elevado y el Uruguay, también, corren juntos, pero no se mezclan. Avanzan hacia el océano y el río Uruguay se mantiene siempre pegado a la costa. Entonces, si el caudal del Paraná es alto, la mancha se aprieta contra la costa uruguaya, que fue lo que sucedió este verano: pasaban los días y no se iba.
L A —El río Uruguay se pega a nuestra costa, y el Paraná, a la costa argentina; en el medio ingresa el agua oceánica. Entonces, dependiendo de cómo sea la descarga o la circulación del agua y la cantidad de lluvias, el corredor del Uruguay puede llegar hasta Rocha. Montevideo es una gran obstrucción que ataja un poco. Argentina tiene otros tipos de sedimento. No tiene playas, sino barro, por eso pocas veces tiene floraciones. Además, el Paraná tiene grandes embalses, como la represa de Yacyretá, pero está muy distante del Plata. Tuvo sus floraciones la década pasada; en esta época ya no tienen o no hay registros. Y el gran trayecto fluvial de quilómetros hace que la sobrevida de las cianobacterias sea poco probable. Nuestras represas están cerca: Palmar –sobre el Río Negro– está a 280 quilómetros de Colonia, aproximadamente, y Salto Grande, a unos 420 quilómetros por el río Uruguay. En pocos días esa agua ya bajó hasta nuestras costas.
—¿El fenómeno puede desaparecer, como lo hizo en Yacyretá?
L A —Luego de la construcción de las represas siempre hay un efecto rebote; eso genera blooms muy fuertes. Siempre hay un impacto muy grande en el suelo: la remoción de bosques y la obra alteran el equilibro, y eso hace que el agua se enriquezca y se generen floraciones. Pasó en Salto Grande cuando se construyó; también en Paso Severino después de construirse. Después puede ser que el fenómeno decaiga. Pero lo que está ocurriendo tanto en Salto Grande como en el Río Negro es que el fenómeno continúa; hay algo que lo sostiene. El fenómeno está ahí y se mantiene. El asunto es si derrama. Y cada verano lluvioso es más probable que este fenómeno aumente, que se derrame, que llegue lejos. Ahora, aunque nosotros tuviéramos embalses limpios, sin floraciones, y aunque tuviéramos un verano lluvioso, tendríamos agua dulce igual. Punto.
—¿Y cómo hacemos para tener embalses limpios?
L A —Eso es lo que se pregunta todo el mundo. El lago Erie (un lago natural de Estados Unidos y Canadá que forma parte de los Grandes Lagos) tiene este problema hace muchos años. Mejoró durante un tiempo. Después empezó el tema de los cultivos, los cambios de matrices productivas, la fertilización superficial y la erosión del suelo, y el lago volvió a estar mal. El lago Taihu, en China, tiene floraciones permanentes, lo que ha hecho que se hicieran muchos estudios, también como resultado de los problemas ambientales en la producción china.
Son las acciones humanas lo que genera el fenómeno, así que las acciones humanas tienen que ser las que lo controlen. No hay manera de dejarlo solo. Es decir, si las acciones humanas se detienen, a largo plazo el sistema probablemente logre recobrar el equilibrio y las cianobacterias desaparezcan. El problema en Uruguay es que nadie va a dejar de actuar sobre los ríos de la cuenca, porque son una fuente productiva y generan energía eléctrica, cultivos y producción. El tema es de qué manera se hacen esas prácticas, de qué modo se cultiva o se utiliza el suelo.
En los pequeños ambientes es sencillo de interpretar, pero en estos grandes ambientes hay factores aditivos: las grandes retenciones de agua, los grandes volúmenes, la heterogeneidad del ambiente, el tiempo de residencia o estancamiento del agua. El Río Negro, por ejemplo, tiene muchos brazos y ensenadas en los que el agua circula menos, y eso hace que sea un ambiente óptimo para el crecimiento de cianobacterias sólo con los nutrientes naturales. Si a eso le agregás un poquito más de nutrientes, que no tiene que ser un exceso bestial, como hay en el río Santa Lucía, y ya tenés las condiciones dadas.
—¿Ahí es donde intervienen los efluentes de las industrias?
B Z —Más que las industrias, el agronegocio.
L A —A diferencia del Santa Lucía, el efecto industrial en el Río Negro es muy bajo en relación con la superficie que tiene y los otros tipos de aporte.
B Z —Pero sí es una zona donde la siembra directa es muy intensiva; entonces, el aporte de fertilizantes es bastante elevado.
L A —Claro, hay zonas arroceras justo en la cabecera del embalse. Cerca de Durazno es más bien una zona sojera: todo el río Yi, que, junto con el Arroyo Grande, descarga sobre la represa Palmar (señala en Google Earth una cuenca de color totalmente verde). Esto es así, a simple vista, con su color real.
—De nuevo: ¿qué deberíamos hacer?
L A —Acá va a ser muy difícil controlar esto: hace muchos años que hay floraciones. Y el tema también es cómo se comportan las cianobacterias, lo que tampoco es algo simple: son muy complejas y muy resistentes. Va a ser muy complicado, porque hay artículos científicos que plantean que nomás con la variabilidad climática –forzada por el cambio climático, con el aumento de las precipitaciones, el lavado de los suelos y las corrientes– alcanza para estimular su crecimiento.
B Z —Imaginate sacar los fertilizantes de la ecuación. Solamente dejando desnudo el suelo durante una época cada año –que es lo que sucede luego de cada cosecha–, ya con el transporte de esa materia orgánica y esa erosión, es suficiente para aportar nutrientes a los ríos. A eso agregale las fertilizaciones que se hacen a gran escala en cultivos como la soja y el arroz.
—¿Tienen identificados exactamente los agroquímicos que más impactan en esos sistemas?
L A —Hay varios; es un paquete. Entre los nutrientes clásicos, el fósforo y el nitrógeno son los más utilizados. El tema es que, una vez que se agrega la fertilización llamada “al voleo” o superficial, eso queda demasiado concentrado en la superficie del suelo y se lava rápidamente. Plantás, sembrás, querés producir muy rápido, metés fertilizantes en la superficie, viene una lluvia, te lleva los fertilizantes y van a parar al agua. Esa cadena de eventos hace que todo termine enriqueciendo a ese cuerpo receptor que está aguas abajo recibiendo todo.
B Z —Al mismo tiempo, cuando el agua queda estancada, decantan todos los sólidos en suspensión.
L A —Eso hace que entre la luz solar y quede la columna de agua más clara. Entonces las cianobacterias tienen luz para hacer la fotosíntesis, nutrientes y temperatura, y arrancan a crecer. Lo importante es que si se compara la concentración de nutrientes que hay en el Río Negro con la que hay en otros ambientes muy impactados, no son tan altas. Es decir, todavía hay más capacidad para seguir empeorando la situación. Hay otros ambientes que están saturados de nutrientes, entonces más no les va a hacer nada, porque ya tienen altas concentraciones, pero en este tipo de embalse el nivel no es tan alto todavía. Entonces, todo lo que le sume en nutrientes se va a ver reflejado en más cianobacterias. Esa es la hipótesis que tenemos.
SUMALE UPM 2
—¿Cómo incidirá Upm 2 en esta ecuación?
L A —Upm suma.
B Z —En la matriz productiva actual, la intensificación que estamos viviendo con el agronegocio es un factor de alerta. Ya hoy es un problema. La nueva planta podría complejizar aun más el escenario actual.
L A —En el Río Negro, la gran superficie del primer embalse (Bonete) ya tiene floraciones, pero son muy intensas en el último embalse de más abajo (Palmar). Es una zona de arroz, forestación, pradera natural con ganado, pradera mejorada; el fenómeno de las cianobacterias ya está ahí. Si a todo eso le agregamos una industria de gran porte en el medio, tenemos un problema. Porque las cianobacterias van a estar río arriba en un estado de crecimiento un poco limitado en nutrientes y van a circular río abajo, y en el camino, a la altura de Pueblo Centenario, se les enchufará un efluente con altas concentraciones de fósforo y van a ir a parar a embalses aguas abajo, donde las cosas tampoco están muy bien. Entonces, habría que ver qué pasa en el pasaje de estas cianobacterias por ese lugar, al recibir esa inyección, y dónde se van a depositar después. Porque estos organismos pueden absorber esos nutrientes muy rápido, en pocas horas. Eso escapa un poco a los estudios que se han hecho sobre el posible impacto ambiental, y nosotros lo hemos advertido. El impacto en el agua para esa zona tiene un cartel rojo, de alto impacto, en los informes oficiales. Las cianobacterias pasarán por esa zona de descarga –unos 500 metros, donde va a estar bastante concentrado el efluente–, absorberán esos nutrientes, irán a parar a estos recodos del río y empezarán a crecer.
B Z —Van a ir con todo ese alimento a estancarse y comer a los lugares más tranquilos del río.
L A —Y a flotar a una zona con luz y temperatura alta, y a esperar. Las evaluaciones de impacto ambiental en general se hacen en el efluente, en la salida del caño: se evalúa cuánto aporte y cuánta dilución en el agua. Industria aporta, río diluye. Los números pueden dar, aunque 3 por ciento de aporte sobre el Río Negro ya es significativo. El tema es que, cuando bajan los caudales, ese porcentaje sube y después hay que sumarle el comportamiento de las cianobacterias y adónde van a ir a parar con ese alimento hasta que las precipitaciones las muevan.
—¿Los estudios de impacto actuales no incluyen estas hipótesis?
L A —No. Miden cómo se diluye el efluente y trabajan con algunos modelos de clorofila, algo del posible impacto que podría llegar a tener sobre el embalse Baygorria, que es el más cercano, pero no tienen en cuenta el impacto que podrían tener aguas abajo en el último embalse de gran recalada de cianobacterias, que es el Palmar.
B Z —Además, es un efecto que se suma al escenario actual. Un impacto que es puntual de esta industria y se mezcla en algo acumulativo del uso de toda la cuenca.
—En 2018, Upm 2 se comprometió incluso a mejorar la calidad del agua del Río Negro.
L A —Eso se dijo, pero las declaraciones políticas con respecto a las técnicas no son siempre las mismas. Los consultores que trabajaron en el tema para Upm y la Dinama plantearon sus alertas; la principal fue sobre el impacto en la calidad de agua, junto con el resto de los impactos sobre los territorios, las producciones… El asunto es que el impacto en el Río Negro va a comenzar mucho después. La planta se va a instalar en 2022, y hay que ver con qué información contamos ahora. Tenemos poca información sobre el Río Negro. Es como si alguien se pusiera a hacer deporte de alta intensidad sin saber antes cuál es su estado de salud.
B Z —Es similar a lo que pasó con la ley de riego. Cuando se la impulsó, no existía ninguna herramienta para monitorear los cuerpos de agua. Tampoco se conocía la situación previa ni se contaba con una herramienta que permitiera hacer un seguimiento continuo de todos los cuerpos de agua.
—¿Las autoridades escuchan estas advertencias?
L A —No sabemos cómo van a tomar las autoridades esta información. A mí me tocó trabajar muchos años con la Ose para darle un sistema de alerta temprana de floraciones, que no fue tomado en cuenta. Tenemos un muy buen vínculo con la IM, con Salto Grande, con la Dinama. Les vamos comentando los avances. Vamos a seguir adelante con esto: vamos a hacer un desarrollo, un estudio científico, publicaciones… Si eso sirve a nivel práctico, no lo sé, pero la investigación científica tiene eso.
B Z —La idea es generar una plataforma operativa, justamente para facilitar y popularizar la información, para que, por ejemplo, un productor pueda usarla y conocer la calidad de su fuente de agua.
—La pregunta crucial: ¿va a llover mucho este verano?
L A —Según la Noaa (National Oceanic and Atmospheric Administration), la agencia estadounidense que define los índices para determinar si estamos en un año neutro o si hay fenómenos como el Niño o la Niña, el año pasado tuvimos un Niño establecido desde setiembre hasta el otoño. Para nuestra región eso significa veranos más cálidos y más lluviosos. Ahora, según la Noaa, entramos en una fase neutra, por lo que el próximo sería un verano normal.
B Z —Sin embargo, si hay precipitaciones puntuales muy elevadas, más allá de que no se hayan instalado el Niño o la Niña, puede ocurrir que los embalses se desborden igual. Una semana o dos de mucha lluvia ya significan un riesgo.
L A —Habrá que estar muy atentos a las predicciones más locales y a corto plazo del Inumet y la cátedra de Ciencias de la Atmósfera de la Udelar.
1. Aubriot es doctor en ciencias biológicas (Facultad de Ciencias, Udelar) e integrante del Instituto de Limnología. Zabaleta es licenciado en recursos naturales y está cursando la maestría en ciencias ambientales, bajo la tutoría de Aubriot y Marcel Achkar. Su proyecto de teledetección de cianobacterias fue financiado por la Csic para calibrarlo en los embalses para riego.
2. El artículo se llama “Evaluación de una floración algal masiva en el Río de la Plata (Uruguay)”. Zabaleta, Aubriot, Achkar, 2019.
