Los Microorganismos y la Evaluación de Calidad de Agua

El acelerado aumento de la población humana impone una demanda creciente sobre los ecosistemas acuáticos continentales. En todo el mundo, la construcción de embalses para producción de energía, como reservorios de agua potable o para otros fines avanza a un ritmo acelerado desde hace muchos años, y también existe una sobreexplotación de la mayoría de los ríos y arroyos. En concordancia con una toma de conciencia sobre diferentes aspectos ecológicos, surge la necesidad de evaluar y predecir cambios potencialmente adversos sobre el ambiente. Todo cuerpo de agua natural es en realidad un sistema complejo e interactivo  que contiene sustancias en solución o en suspensión. Los intercambios con el aire, el terreno y la vegetación son de suma importancia en la composición físico-química de las aguas, características que a su vez son determinantes de la flora y fauna que pueden albergar.

La composición de la biota de un ambiente acuático lotico o lentico esta determinadas por las condiciones ambientales que llevan al hecho de que algunas especies sean mas o menos dominantes. La producción primaria (principalmente por actividad fotosintética) y la degradación de la materia orgánica son resultantes de la actividad de  microorganismos, principalmente algas y bacterias respectivamente. El componente biológico de los ambientes acuáticos presenta cadenas tróficas, que en algunos casos con alta diversidad llegan a ser bastante complejas. Las sustancias orgánicas presentes en el agua se mineralizan a través de diversos organismos, transformándose en nutrientes, que son liberados al medio y soportan la productividad primaria del sistema, representada por organismos con clorofilas, como las algas y plantas acuáticas, que a su vez proveen la materia orgánica y parte del oxígeno para el resto de la cadena alimentaría, compuesta generalmente por distintos micro- y macro-invertebrados, anfibios y peces.

Cuando, por efecto de la actividad humana, se aumenta el ingreso de la materia orgánica al sistema, se provocan cambios en el equilibrio original que desembocan en un aumento en  las poblaciones o en alteraciones de la biota original, lo que a su vez genera gran consumo de oxigeno y mas producción de dióxido de carbono, incrementando el volumen total de biomasa. Cuando a lo anterior se agregan bacterias no usuales en aguas limpias, como las de origen cloacal, la calidad de agua se deteriora marcadamente.

Para establecer criterios de calidad de agua se llevan a cabo estudios cuidadosos y prolongados que permiten finalmente fijar valores-guía en la estimación de los parámetros más significativos para evaluar la calidad de agua y los niveles a admitir para cada uno de ellos.

Los ensayos biológicos son poco utilizados en nuestro país. Estos bioensayos son útiles para estimar sustancias potencialmente tóxicas que puedan ingresar al ambiente acuático, y son un excelente complemento de la evaluación de parámetros físico-químicos. Los bioensayos están muy difundidos y frecuentemente son de aplicación obligatoria en  Estados Unidos, Canadá, Japón y los países miembros de la Unión Europea, donde  se instrumentan a través de sus respectivas Agencias de Protección Ambiental.

 Los buenos organismos indicadores son los que manifiestan sensibilidad al contaminante que se quiere estimar, y su mayor o menor presencia en el hábitat provee una indicación a veces muy precisa del nivel de contaminación. En los ambientes acuáticos continentales es común la utilización de organismos indicadores para evaluar parámetros tales como concentración de materia orgánica, en forma de nutrientes, la presencia de pesticidas, plaguicidas y fertilizantes, metales pesados, y otros productos que afectan el normal desarrollo del organismo usado como indicador. La importancia de estos controles por bioensayos se basa en que permiten predecir en el laboratorio y a campo el efecto que la sustancia ensayada puede tener sobre la biota, y en definitiva sobre la calidad de agua de un recurso hídrico.

El uso de bioindicadores es particularmente útil cuando se trata de estimar tanto la calidad de agua como el nivel de alteración, respecto a lo considerado “natural”, de un ecosistema que se presume modificado. A veces no es una especie en particular la que se utiliza como bioindicadora, sino una comunidad o población completa, que acusa la presencia de elementos extraños causantes de alteraciones. Algunos de los análisis biológicos mas comunes en medios acuáticos comprenden la evaluación de bacterias totales, que indican alto contenido de nutrientes o materia orgánica, o presencia de efluentes con cargas bacterianas de origen exógeno. También se cuentan únicamente las bacterias Coliformes, que están presentes en el tracto digestivo del hombre y algunos otros Mamíferos, lo que indica contaminación con aguas de origen cloacal. Y otras veces se hacen recuentos específicos de Escherichia coli, que indica también contaminación cloacal, pero de origen reciente, ya que sobrevive en el agua solamente entre uno y dos días.

Además, son particularmente interesantes y buenos indicadores los integrantes del fitoplancton, es decir, aquellas algas microscópicas que flotan libremente en la superficie del agua, por su condición de productores primarios, de quienes dependen el resto de los organismos ubicados en niveles más altos de la cadena trófica. Como es evidente, cualquier alteración en los productores primarios afecta directa- o indirectamente a todos los organismos consumidores.

Puede ocurrir que, dentro del fitoplancton, no existan especies en particular que sean importantes como indicadores, sino que sean medianamente tolerantes a rangos amplios de variación en las condiciones del agua, Sin embargo, la comunidad en su conjunto puede dar una idea de posibles alteraciones en las variaciones ambientales, comparando la diversidad existente en ambientes mas representativos de las condiciones naturales, respecto al ambiente supuestamente antropizado que se quiere evaluar. El método consiste básicamente en calcular índices de diversidad o de dominancia antes y después de algún sitio donde se produce el ingreso de efluentes que contienen potenciales contaminantes.

Los organismos mas utilizados en los ensayos son productores y consumidores primarios, porque integran los primeros niveles tróficos del ecosistema. La utilización de bioensayos es una excelente herramienta para determinar el grado de nocividad de algún producto, y permite también estimar el riesgo potencial para el ambiente de una manera mucho mas aproximada que si solamente se hicieran los análisis físicos y químicos tradicionales.

Dr. Carlos H. Prosperi
Laboratorio de Hidrobiología – Fac. CEFyN – Universidad Nacional de Córdoba
Velez Sarsfield 299 – (5000) Cordoba E-mail [email protected]