Las tormentas de verano y el cambio climático impulsarían las floraciones de cianobacterias y algas tóxicas, alerta un estudio

El aumento de las tormentas de verano, impulsado por el cambio climático, está generando un riesgo inédito para los lagos profundos y de aguas claras: la proliferación masiva de cianobacterias tóxicas. Así lo revelan los resultados de un experimento a gran escala realizado en el lago Stechlin, Alemania, por el Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce y Pesca Continental (IGB), cuyos hallazgos fueron publicados en la revista Limnology and Oceanography Letters.

El estudio demuestra que estos eventos, antes ligados a lagos poco profundos y eutrofizados, también pueden presentarse en ecosistemas considerados hasta ahora menos vulnerables, lo que plantea nuevos desafíos para la gestión ambiental y la salud pública.

Un equipo encabezado por el profesor Hans-Peter Grossart, la Dra. Stella Berger y el Dr. Jens Nejstgaard diseñó un experimento en el LakeLab del lago Stechlin para simular el efecto de una tormenta severa en aguas profundas y transparentes.

Utilizaron 24 recintos experimentales, cada uno de nueve metros de diámetro y cerca de 20 metros de profundidad, aislados del resto del lago. En algunos recintos, provocaron una mezcla profunda de la columna de agua, imitando el efecto de una tormenta veraniega, mientras que otros permanecieron como controles sin alteración.

De acuerdo con el IGB, esta metodología permitió separar los efectos de la mezcla de otros factores externos, como el aporte de nutrientes desde la cuenca, y replicar el experimento bajo condiciones realistas. El Dr. Nejstgaard se ocupó del desarrollo técnico del sistema de mezcla, y la Dra. Berger coordinó la ejecución y el control de calidad de los ensayos.

Los resultados muestran que la mezcla profunda movió nutrientes y fitoplancton desde las capas inferiores hasta la superficie iluminada, lo que generó un aumento abrupto de la biomasa algal. En particular, se produjo una proliferación masiva de cianobacterias filamentosas, reconocidas por su capacidad para producir toxinas peligrosas para humanos y animales.

La Dra. Berger explicó que en lagos profundos y claros como el Stechlin, las algas pueden crecer en capas profundas gracias a la penetración de la luz solar. Cuando una tormenta arrastra esas algas hasta la superficie, encuentran condiciones ideales para reproducirse con rapidez.

El experimento demostró que, tras la mezcla, las cianobacterias dominaron el fitoplancton, mientras que otras especies fueron consumidas por microorganismos o terminaron en el fondo del lago.

El análisis detallado publicado en Limnology and Oceanography Letters describe una secuencia de procesos tras la tormenta simulada: la alteración de la estratificación térmica permitió que nutrientes como fósforo, nitrógeno y silicio, además de carbono inorgánico, ascendieran a la capa superficial, estimulando la producción primaria y modificando la composición del fitoplancton.

En una primera fase, las criptofitas móviles como Cryptomonas aprovecharon la abundancia de nutrientes y dominaron la comunidad. Luego, las cianobacterias filamentosas, en particular del género Dolichospermum, proliferaron y redujeron la transparencia del agua. Finalmente, grandes diatomeas coloniales como Asterionella formosa también registraron un crecimiento destacado.

El estudio destaca que el aumento de la sedimentación de la biomasa algal elevó los flujos de carbono y nutrientes hacia el fondo, lo que puede influir en el secuestro de carbono y en la dinámica de oxígeno y fósforo. No obstante, la acumulación de biomasa en aguas profundas puede agravar la desoxigenación y favorecer la eutrofización, sobre todo si las tormentas se vuelven más frecuentes.

Estos resultados ponen en cuestión la estrategia tradicional de gestión de lagos, centrada en reducir los nutrientes externos para evitar la eutrofización. Las floraciones de cianobacterias pueden originarse por mecanismos internos, como la mezcla ocasionada por tormentas, aun en lagos con bajos niveles de nutrientes y sin aportes recientes de origen humano.

El profesor Grossart subrayó: “El calentamiento de los lagos debido al cambio climático no solo aumenta el riesgo de proliferación de algas en lagos poco profundos y ricos en nutrientes. Los lagos profundos y cristalinos también corren peligro si aumentan las tormentas de verano, como muestran nuestros resultados”. La Dra. Berger advirtió que “las cianobacterias pueden ser tóxicas para los humanos y los animales”.

La investigación recomienda adaptar las estrategias de gestión y vigilancia de los lagos profundos, considerando la posibilidad de episodios tóxicos incluso en ecosistemas antes considerados estables y de alto valor de conservación.

El contexto climático es central en la interpretación de estos resultados. Según el estudio, el cambio climático está incrementando la frecuencia e intensidad de las tormentas de verano, capaces de transformar profundamente la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas lacustres. Modelos derivados del experimento estiman que una sola tormenta podría aumentar la producción anual de cianobacterias en un 20%, y que tormentas sucesivas tendrían un impacto aún mayor.

Además, el aumento de la biomasa algal podría favorecer el secuestro de carbono, actuando como retroalimentación negativa sobre el calentamiento global. Al mismo tiempo, este proceso también puede intensificar la desoxigenación y la liberación interna de fósforo, perpetuando así un ciclo de eutrofización y pérdida de calidad del agua.

El IGB concluye que los lagos profundos y claros, hasta ahora poco afectados por impactos humanos o recuperados de ellos, enfrentan amenazas emergentes que exigen una gestión proactiva y una comprensión más profunda de los procesos internos activados por fenómenos meteorológicos extremos.