Beneficios de la aireación en lagos eutrofizados

Los ambientes acuáticos eutrofizados son aquellos en los que se produce un incremento importante en la biomasa de microalgas a causa de una acumulación de nutrientes, principalmente el nitrógeno y el fósforo.

Las microalgas que predominan en esta situación son las Cianobacterias o algas Verde – azuladas, que se caracterizan por tener una organización celular procariótica, a la manera de las bacterias, pero a la vez poseen clorofila “a” y hacen fotosíntesis oxigénica como las algas propiamente dichas.

Cuando encuentran condiciones ambientales favorables, se reproducen mediante un crecimiento exponencial, originando florecimientos o blooms que dan al agua un color verdoso. Generalmente producen también olores desagradables característicos, y en muchos casos liberan toxinas, sobre todo algunas especies de los géneros Microcystis y Anabaena.

Algunas Cianobacterias poseen células especializadas en la fijación del nitrógeno, llamadas heterocistos, que les permiten tomar dicho elemento directamente del aire y reducirlo para formar aminoácidos nitrogenados como arginina y aspartatos, de modo que la concentración de compuestos nitrogenados en el agua casi nunca se convierte en limitante de su crecimiento. No ocurre así con el fósforo: si bien pueden acumularlo como polímeros de fosfatos inorgánicos en los llamados gránulos de volutina, su carencia prolongada en el agua finalmente detiene el crecimiento de las Cianobacterias.

El fósforo está presente en los lagos de diversas formas, pero en general es reciclado por acción de las bacterias anaeróbicas ubicadas en el hipolimnion, con tenores muy bajos de oxigeno, que en cambio se encuentra en abundancia en el epilimnion a causa de los microorganismos fotosintetizantes que están en la superficie del agua.

Por todo lo antedicho, cualquier acción mecánica que contribuya a romper la termoclina de un lago y mezclar ambas fases, o que oxigene directamente el hipolimnion, o ambas acciones al mismo tiempo, disminuirá la actividad de los organismos anaeróbicos del fondo y evitará la disponibilidad del fósforo para las Cianobacterias de la superficie.

Existen diversos mecanismos de aireación para ríos y lagos, todos más o menos eficientes según las características del ambiente que se quiera tratar y según una relación de costos y beneficios que debe ser evaluada en cada caso particular.

Así por ejemplo, en Japón, en el Lago Biwa, se utiliza un sistema de bombas aspirantes e impelentes que producen altos chorros de agua; esta agua es tomada del hipolimnion, se oxigena al contacto con el aire, y vuelve al lago. En Australia se han usado con éxito difusores ubicados por debajo de la termoclina, a los que se les inyecta aire a presión desde la costa, produciendo un fino burbujeo que facilita la oxigenación desde el fondo, de manera análoga a lo que sucede en menor escala cuando los aireadores de una pecera se conectan a las rejas del fondo. Este sistema se propone para ser utilizado en el Lago San Roque, en la Provincia de Córdoba (Argentina), que tiene claros síntomas de eutrofización severa por el ingreso de líquidos cloacales crudos provenientes de las ciudades ubicadas en toda su cuenca.

Un método revolucionario es el que propone el uso de plantas aireadoras impulsadas por energía eólica. Se trata de balsas flotantes que generan energía por medio de pequeños molinos de viento, que les permiten tomar agua del hipolimnion y enviarlas al aire en forma de un chorro de algunos metros. Su costo es relativamente bajo, y al ser impulsadas por energía eólica no producen gastos energéticos ni contaminación de ningún tipo. Si se lo desea se le pueden agregar una serie de instrumentos, tales como sondas para medición de temperatura, pH, oxígeno disuelto, conductividad, etc. Y un sistema de posicionamiento satelital GPS. De este modo pueden transmitir esos datos directamente a una central de monitoreo, con lo cual no solamente cumplen su función primaria de aireación del lago sino que además se constituyen en importantes herramientas de control de los principales parámetros limnológicos y su evolución. Estas plantas de aireación han sido propuestas para utilizarse en aguas continentales de Argentina Central y también en lagunas eutróficas en las zonas aledañas a Cancún y Laguna Bojorquez, en México.

En casi todos los lagos con abundancia de nutrientes, como ya dijimos, el fósforo y algunos otros elementos se concentran en los lodos del fondo, donde se desarrollan las bacterias anaeróbicas que contribuyen a su reciclado. En el caso de que el lago reciba metales pesados, es también allí donde los mismos se concentran. Por ello debe tenerse siempre especial cuidado de que la aireación, cualquiera sea el método elegido, tome el agua en algún punto por debajo de la termoclina, pero también por arriba de la interfase líquido – sólido, evitando que se remuevan los lodos del fondo. Si estos lodos sedimentados se mezclaran con el agua seguramente se produciría en el lago un daño mucho mayor que el que se quiere remediar.

Es importante resaltar, por otro lado, que la aireación en sí misma no es una solución al problema de la eutrofización. En efecto, el saneamiento de un lago debe encararse en primer lugar combatiendo las causas que originan el ingreso desmedido de nutrientes, tales como la falta de plantas de tratamiento de líquidos cloacales en las poblaciones de la cuenca, el control de las actividades agrícolo-ganaderas e industriales que se realicen en el perilago y toda su zona de influencia, las crecientes que puedan arrastrar o lixiviar materia orgánica al cuerpo de agua, etc.

Si se adoptan todas las medidas antedichas, la aireación se convierte en una excelente herramienta para amortiguar los efectos no deseados del crecimiento excesivo de Cianobacterias, y contribuye eficientemente a acelerar el proceso de autodepuración natural en aguas continentales.

Por: Prof. Dr. Carlos H. Prosperi
Director de Gestión Ambiental de los Recursos Hídricos
Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación (Argentina)