ACTIVIDADES DE ESTUDIO Y SEGUIMIENTO DEL FITOPLANCTON EN EL MAR MENOR
----------------------------------
José Benedicto
Investigador IEO jubilado e integrante del grupo de coordinación del Pacto por el Mar Menor
Ante la noticia aparecida en la prensa regional el 16 de Junio de 2017, titulada “Alrededor de 30 niños resultan afectados por dermatitis en un viaje a la playa del Mar Menor”, y la respuesta de la Consejería de Medio Ambiente, confirmando que, efectivamente, un grupo de niños fue atendido en la tarde del miércoles 7 de junio tras sufrir picores y un cuadro muy leve de erupciones cutáneas al bañarse en la playa ubicada entre el antiguo bar ZM y la isla del Ciervo, he creído conveniente hacer una revisión del seguimiento del fitoplancton, tóxico y no tóxico, que expongo a continuación.
Aunque, tras ser atendidos, todos los niños recibieron el alta y volvieron a sus casas con total normalidad, conviene analizar la situación ya que técnicos de Salud Pública de la Consejería de Salud tomaron muestras del agua y concluyeron que son aptas para el baño. También se tomaron muestras de algas y tras ser analizadas por técnicos de la Universidad Politécnica de Cartagena se consideraron como no tóxicas.
¿TIENE QUE OCURRIR UN INCIDENTE DE ESTE TIPO PARA QUE SE ANALICE EN LAS AGUAS DE BAÑO LA PRESENCIA DE ESPECIES DE FITOPLANCTON PRODUCTORAS DE TOXINAS?
¿CUÁL ES EL ESTADO ACTUAL DEL PLAN DE VIGILANCIA DE MICROALGAS POTENCIALMENTE TÓXICAS QUE SE APLICÓ EN EL AÑO 2016? ¿HAY CONTINUIDAD EN ESTE ESTUDIO? ¿SI NO LA HAY A QUÉ SE DEBE?
ANTECEDENTES
Durante el verano de 2016, en pleno desarrollo del fenómeno de eutrofización, se aplicó un "Plan de vigilancia de Microalgas Potencialmente Tóxicas en el Mar Menor', que había sido elaborado por el Departamento de ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Politécnica de Cartagena, bajo la dirección del investigador D. Javier Gilabert Cervera.
El Plan de Monitorización y vigilancia del fitoplancton Tóxico en el Mar Menor incluía la determinación taxonómica de las especies y toxinas de los diferentes géneros existentes en dos playas situadas en Los Urrutias y La Ribera, tenía una duración de cuatro meses y estuvo valorado en 40.871,35 €. Una información más detallada se puede obtener en el Plan de Vigilancia de Microalgas Potencialmente Tóxicas en el Mar Menor en Verano 2016.
En efecto, la Consejería de Agricultura emitió un Acuerdo el 30 de junio de 2016, que decía:
'PRIMERO: Declarar de emergencia el "Plan de Vigilancia de Microalgas Potencialmente Tóxicas en el Mar Menor en Verano 2016", a realizar con arreglo al proyecto que ha sido trasladado por la Dirección General de Salud Pública y Adicciones para su inmediata ejecución elaborado por el Departamento de ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Politécnica de Cartagena". Profesional de referencia D. Javier Gilabert Cervera.
SEGUNDO: Ordenar la inmediata ejecución de los trabajos al Departamento de ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Politécnica de Cartagena.
TERCERO: Comunicar el desarrollo y los resultados de las actuaciones a la Dirección General de Salud Pública y Adicciones, para que, en función de /os resultados, se tomen las medidas conforme a lo establecido en el artículo 6.2. del RD 1341/2007 de 11 de octubre, sobre la gestión de la calidad de las aguas de baño."
CAUSAS QUE JUSTIFICARON EL ACUERDO
Las causas que motivaron el Acuerdo de la Consejería fueron las siguientes:
1. El pasado 27 de mayo de 2016 se recibió en esta Dirección General Comunicación interior de la Dirección General de Salud Pública y Adicciones por el que se adjuntaba un informe justificativo, de fecha 12 de mayo de 2016 en el que se solicitaba de manera urgente un Plan de Monitorización y Vigilancia de fitoplancton tóxico para la temporada de baño 2016, para una serie de playas, entre ellas varias del Mar Menor'
2. Con fecha 14 de junio de 2016, la D.G de Salud Pública y Adicciones emite un nuevo informe técnico, como continuación al emitido en fecha 12 de mayo de 2016, en el que se concluye que "el sistema de vigilancia de las aguas de baño para la temporada 2016, preparado con anterioridad a la situación actual, y basado en el informe anterior, es insuficiente para poder evaluar el riesgo para la salud de la población ante el baño, por tanto se solicita a esa administración ambiental que asuma el provecto que se adjunta, DE FORMA URGENTE E INMEDIATA, debido a que la temporada de baños ya está iniciada , y que consiste en la vigilancia de las microalgas potencialmente tóxicas en el Mar Menor, que incluya la determinación taxonómica, llegando a determinar especies y toxinas de los diferentes géneros existentes"'
3. En el informe de fecha 14 de junio de 2016, se exponen los resultados analíticos sobre microalgas tóxicas, obtenidos de muestras tomadas en las aguas del Mar Menor por la UPCT (Dr. Gilabert), en los que se pone de manifiesto una elevada turbidez debida a la existencia de un elevado crecimiento de algas unicelulares provocando coloración marrón verdosa en las aguas.
4. Con fecha 17 de junio de 2016, la D.G de Salud Pública y Adicciones emite informe, como continuación al informe emitido el 14 de junio, en el que se expone "El Dr. Gilabert ha manifestado que no es posible materialmente realizar la determinación de toxinas en el agua del Mar Menor durante la temporada de baño de este verano, por motivos de tiempo (enviar a un técnico a un laboratorio de referencia, poner la técnica a punto, entre otras tareas), y en consecuencia a ello, ha enviado un nuevo proyecto en el que se propone la determinación de género, especie y además modelización: a su vez, se implementará un modelo hidrodinámico tridimensionales de alta resolución con capacidad predictiva para estimar las probabilidades de desplazamiento de las proliferaciones y las zonas más probables de destino que puedan verse afectadas utilizando el modelo Regional Ocean Model System (ROMS). Por tanto, se propone a esa administración ambiental que se asuma el nuevo proyecto de forma URGENTE E INMEDIATA, y que se incluya la determinación de toxinas a la mayor brevedad que sea posible
5. En el Real Decreto 1341/2007, de 11 de octubre, sobre la gestión de la calidad de las aguas de baño, se establece en su artículo 6.2 "Cuando el perfil de las aguas de baño muestre propensión a la proliferación de macroalgas o fitoplancton marino, se llevarán a cabo las investigaciones y controles necesarios para determinar su aceptabilidad, y se comunicará a la autoridad sanitaria que evaluara los riesgos para la salud'
En el informe, anteriormente mencionado de fecha 14 de junio de 2016, se exponen los resultados analíticos sobre microalgas tóxicas, obtenidos en las muestras tomadas fuera de convenio (Extraordinarias) en las aguas del Mar Menor, por la UPCT (Dr. Gilabert), en los que se pone de manifiesto una elevada turbidez debida a la existencia de un elevado crecimiento de algas unicelulares provocando coloración marrón verdosa en las aguas." En efecto, el 19/05/2016 se realizo un recorrido por la parte Norte del Mar Menor midiendo diferentes parámetros del agua y tomando algunas muestras para el estudio microscópico del fitoplancton. La localización de la muestra analizada fue (Latitud: 37,78692. Longitud: 0.774596667). La composición celular está basada en organismos de pequeño tamaño (2-6 µm de diámetro) clasificadas aquí como clorofíceas (no se han cultivado y observado al microscopio electrónico ni analizado sus pigmentos y realizado caracterización genética alguna). La alta densidad de estas células (8.106 cel/L) puede explicar la fácil obturación de los filtros cuando la muestra se filtra por filtros de fibra de vidrio GF/C.
Los datos previos de series temporales de fitoplancton del Mar Menor muestran un comportamiento a pulsos en el que una o varias especies proliferan alcanzando grandes densidades para prácticamente desaparecer al poco tiempo (2-3 semanas). Con respecto a los datos de 1988, no obstante, se aprecia un incremento de la densidad de aproximadamente 3 órdenes de magnitud. En este caso, la descoloración lleva produciéndose más de 4 semanas por lo que no parece tratarse de un pulso aislado, sino más prolongado en el tiempo.
El color marrón de la descoloración puede proceder de otras células del fitoplancton, como dinoflageladas y diatomeas, que poseen otro tipo de pigmentos (carotinoides, xantofilas, etc...) de color amarillento parduzco. Además, el color marrón también proviene del abundante detritus encontrado procedente de la resuspensión del sedimento y de naturaleza mayormente orgánica. Alrededor de estos conglomerados se crea un microambiente donde las bacterias pueden proliferar aprovechando los huecos y la liberación de materia orgánica disuelta para pasar posteriormente al agua.
Entre las células más abundantes se han recontado algunas dinoflageladas, asignadas a los géneros Heterocapsa (1,2.105 cel/L) y Alexandrium (1,5.104 cel/L). La identificación del género Hetrocapsa resulta más sencilla que la asignada al género Alexandrium. Ambos tienen placas esqueléticas que en función de su número y disposición permiten su clasificación atendiendo a parámetros morfológicos. Dichas placas pueden observarse al microscopio de epifluorescencia y electrónico, pero se requiere de una cantidad elevada de este material una vez limpio de otra materia orgánica para su identificación, lo que conlleva cultivos de laboratorio que no se han realizado
Con esta incertidumbre, no pequeña, y la observación de muestras de años anteriores se ha optado, no obstante, por incluirlas en los géneros citados. Algunas especies de ambos géneros están citadas en las lista de referencia de fitoplancton nocivo de UNESCO. Prorocentrum micans con una densidad de 1.104 cel/L, es, de otro lado, una especie de fácil identificación encontrada en el Mar Menor desde antiguo. Otras especies de dinoflageladas como Gymnodinium spp., Gyrodinium spp. o Akashiwo sanguínea han sido identificadas previamente en la laguna, al igual que las diatomeas encontradas, descartándose la posibilidad de una aparición de especies invasoras alóctonas."
¿DÓNDE ESTÁN PUBLICADOS LOS RESULTADOS DE ESTE ESTUDIO URGENTE DE CUATRO MESES DE DURACIÓN?
INFORMACIÓN PUBLICADA SOBRE LA CARACTERIZACION DEL FITOPLANCTON DEL MAR MENOR
Los párrafos que aparecen a continuación proceden del “INFORME INTEGRAL SOBRE EL ESTADO ECOLÓGICO DEL MAR MENOR”. Este Informe fue publicado el 6 de Febrero de 2017 y es hasta la fecha el único informe que aporta datos sobre el fitoplancton en el Mar Menor. En cursiva aparecen los comentarios que me han suscitado.
Fitoplancton (Págs. 38-40)
Los nutrientes, la luz y la turbulencia son algunos de los principales factores ambientales que determinan la estructura plantónica del Mar Menor. El fitoplancton es especialmente sensible a los nutrientes cambiando habitualmente su composición en función de las concentraciones. Por los mecanismos enzimáticos de asimilación de nutrientes la relación superficie/volumen de las células del fitoplancton juegan un papel determinante en su habilidad para captarlos. Esto hace que en aguas oligotróficas el tamaño celular sea habitualmente menor (pico-fitoplancton: 0.2-2 μm y nano-fitoplancton: 2-20 μm) que en aguas eutróficas donde abundan células de mayor tamaño (micro-fitoplancton: > 20 μm). La Figura 11 muestra la estructura y funcionamiento general del plancton en el Mar Menor (Gilabert, 1992).
Figura 11. Estructura y funcionamiento del ecosistema planctónico del Mar Menor (Gilabert, 1992).
El ecosistema planctónico puede considerarse como un ¿continuo? desde organismos más pequeños (bacterias) hasta organismos de mayor tamaño como las larvas de peces y medusas. Los estudios sobre el plancton del Mar Menor se remontan a los años 80 (Ros, 1985, García, 1985; Gilabert et al, 1990; Gilabert, 1992) y tienen una especial relevancia porque sirven como línea de base para comprender los cambios ocurridos desde entonces.
Como vemos los estudios sobre el plancton del Mar Menor se remontan a los años 80 y 90, y, aunque tienen una especial relevancia porque sirven como línea de base para comprender los cambios ocurridos desde entonces, se pueden considerar como muy antiguos y alejados de la situación actual, debido a las transformaciones que ha sufrido el ecosistema lagunar.
Al tratarse de una laguna somera los mecanismos de resuspensión -al igual que la temperatura y los nutrientes- juegan un papel decisivo en la estructura del plancton. El viento y las corrientes resuspenden frecuentemente tanto materiales del fondo como organismos epibentónicos (fundamentalmente diatomeas, pero también ciliados y copépodos harpacticoides) con altas tasas de filtración. Estos organismos, junto con los filtradores del zooplancton (mayormente ciliados y copépodos) pueden crecer masivamente llegando a consumir prácticamente todo el fitoplancton pequeño. Cuando esto ocurre junto con varios días anticiclónicos en ausencia de vientos, tanto las partículas como las células grandes sedimentan, provocan lo que se ha denominado “fases de aguas limpias”. A finales de los años 80 era habitual encontrar tanto proliferaciones de microalgas planctónicas dando un color más verdoso al agua como fases de aguas limpias dejando el agua completamente transparente. La Figura 12 muestra la evolución temporal semanal fitoplancton y zooplancton en el Mar Menor en el año 1988 (Gilabert 2001).
Figura 12. Evaluación temporal de fitoplancton y del zooplancton del Mar Menor en 1988 (Gilabert 2001)
Definición del grado de alteración de los hábitats y la biodiversidad (Pg. 41)
A partir de la segunda mitad de 2015, las aguas del Mar Menor experimentaron un drástico cambio en su calidad, debido a una proliferación masiva de fitoplancton, las abundancias celulares estimadas para la mayoría de especies fitoplanctónicas eran consideradas muy elevadas, superando en la mayoría de casos el millón de células por litro, valor estimado para la determinación de la presencia de un evento de Floración Algal Nociva (FAN), alcanzado valores de concentración total de 250.000.000 células/litro. La presencia de especies nocivas como Cylindrotheca closterium provocaron conflictos en el sector pesquero por la producción de mucílagos (Aguilar y Giménez Casalduero, 2016, Aguilar et al, 2016). En este punto la laguna alcanzó un estadio de eutrofización grave y un “colapso ambiental”, el exceso de nutrientes provocaron un crecimiento explosivo de algas unicelulares que dieron al agua el color verdoso de la primavera del 2016, la alta concentración celular impedía el paso de la luz a las zonas profundas de la laguna impidiendo la fotosíntesis en dichas zonas. La vegetación situada por debajo del nuevo umbral fótico muere, al igual que una importante fracción del fitoplancton debido a la limitación en la disponibilidad de luz al agotamiento de los nutrientes causado por el crecimiento exponencial.
Aunque durante todo el informe se insiste en que no ha tenido lugar la aparición de especies toxicas alóctonas, este párrafo contradice esa hipótesis y aporta una información totalmente contradictoria con el discurso del Informe. Quizás sea una muestra de las diferencias de criterios entre los dos equipos que han estudiado el fitoplancton del Mar Menor. Uno liderado por la investigadora Francisca Giménez Cadsalduero, del Departamento de Ciencias del Mar y Biología aplicada de la Universidad de Alicante, que defiende la existencia durante el año 2016 de episodios de fitoplancton toxico, y el otro liderado por Javier Gilabert, Investigador del Departamento de Ingeniería y Química Ambiental de la Universidad Politécnica de Cartagena que niega la existencia de estos episodios de floraciones algales nocivas (FAN)..
Fitoplancton (Pg. 47)
Desde el último año no se ha producido esta “fase de aguas limpias” debido a la combinación de una serie de efectos directos e indirectos. De un lado, el aumento de nutrientes ha provocado un incremento del tamaño celular que junto con las células pequeñas (pico y nano-plancton, p.e. cianobacterias unicelulares, Synechococcus, - que ya existían en grandes densidades en los años 80 - y otras células como p.e. Cyclotella, Chrysocromulina, etc…) provocan un aumento del coeficiente de extinción de la luz en el agua. En los meses de abril-mayo se produjo además un crecimiento masivo de células del tipo Nannocloropsis (aislada pero todavía no determinada) impidiendo la penetración de la luz al fondo. La proliferación de fitoplancton de mayor tamaño (principalmente diatomeas, como p.e. Cylindrotheca closterium muy abundantes, o dinoflagelados) producen excreciones de mucílagos en el agua que se acumulan en las intersecciones de corrientes produciendo espumas (que también se pueden acumulan en algunos lugares de la costa, aunque no siempre ésta es producida por el fitoplancton). La materia orgánica exudada por las células proporciona Nitrógeno Orgánico Disuelto (no cuantificado) al agua fácilmente asimilable por células de pequeño tamaño, lo que explica la coexistencia de ambas células grandes y pequeñas en el medio. A este aporte de materia orgánica disuelta hay que añadir, de otro lado, la procedente de la descomposición de la pradera de Caulerpa prolifera. La materia orgánica disuelta aporta una coloración significativa al agua aumentando también el coeficiente de extinción de la luz. Otro elemento que contribuye directa e indirectamente a la turbidez del agua es el aporte de materiales externos a la laguna que se mantienen resuspendidos en el agua. Este tipo de materiales afecta directamente a la turbidez e indirectamente colapsa al zooplancton filtrador como p.e. larvas de otros organismos como velígeras (de bivalvos) nauplius (de copépodos), ciliados (tintínidos, estrombilidos, etc.) que se alimentan de bacterias y fitoplancton de pequeño tamaño (pico- y nano- plancton). La supresión, al menos en parte, de estos organismos en la cadena trófica planctónica puede producir desequilibrios en la estructura del plancton que afectan al funcionamiento de toda la laguna. Las medusas serían un mecanismo más de control del fitoplancton “desde arriba hacia abajo” consumiéndolo, frente a los nutrientes que lo harían “de abajo hacia arriba”.
En los años 80 la masa de agua de la laguna podía considerarse oligotrófica por sus bajos niveles de nutrientes. Con el cambio en la concentración de nutrientes a lo largo de los años la composición del fitoplancton ha sufrido cambios desplazándose hacia el microplancton (mayor de 20 μm). La Figura 15 muestra la secuencia de cambios en la estructura de la cadena trófica planctónica en función del proceso de eutrofización, mostrando tal y como se encuentra en el estado actual de la red trófica planctónica (situación a la derecha).
Figura 15. Cambio de la estructura trófica planctónica desde un estado oligotrófico a eutrófico (Pérez-Ruzafa, Marcos y Gilabert, 2005).
Los cambios producidos en el fitoplancton, debidos mayormente al incremento de nutrientes en el agua, pueden inducir también modificaciones en la composición específica. Si bien es difícil establecer relaciones directas entre las concentraciones de nutrientes y la composición de éste, los procesos de eutrofización, en diferente medida, pueden inducir cambios en la relación entre los tipos de células dominantes, p.e. diatomeas/dinoflagelados. Aunque no son muchas las especies nuevas identificadas en la actualidad en el Mar Menor con respecto a las de los años 80, es cierto que algunas predominan mucho más de lo que lo hacían anteriormente. Entre estas células se encuentran algunas especies de dinoflagelados (aunque no exclusivamente) que pueden producir toxinas como mecanismo para adquirir ventajas competitivas, tanto en la depredación como en su evitación. Se puede afirmar que la presencia de especies de fitoplancton tóxico es completamente normal en el agua, el problema se produce cuando estas células crecen masivamente en forma de proliferaciones prácticamente monoespecíficas. En estos casos las toxinas producidas pueden bioacumularse en organismos marinos, p.e. moluscos bivalvos, afectando a las personas que los ingieran. Aunque en la bibliografía se han descrito casos de intoxicaciones por estas toxinas en otras zonas, en el Mar Menor no se han producido habiéndose encontrado densidades elevadas de algunas de especies citadas como potencialmente tóxicas. Los análisis de toxinas realizados hasta la fecha han dado negativos.
Desde el año 2007 se ha analizado -con mayor o menor regularidad- el fitoplancton potencialmente tóxico de algunas de las playas del Mar Menor. El objetivo de estos análisis era poder advertir a las autoridades sanitarias en caso de evento de proliferación al fitoplancton tóxico. Se ha observado una gran variabilidad interanual de la densidad de este tipo de células en las zonas de baño. Las especies aparecidas en el último año no han diferido significativamente de las encontradas con anterioridad, si bien en ocasiones han aparecido proliferaciones mayores. Una vez detectadas, los análisis de toxinas en agua realizados han dado negativos. Aunque este problema no ha producido efectos indeseados en la salud humana y en la pesca, es evidente que requiere atención prioritaria, principalmente para definir sus causas y tomar las medidas pertinentes.
Nuevamente aquí hay una contradicción con lo dicho en el párrafo de la pagina 41 (Definición del grado de alteración de los hábitats y la biodiversidad) en donde se dice claramente que hay pruebas de la existencia de una floración de algas nocivas o FAN.
Conclusiones Fitoplancton (Pag. 69)
Respecto al seguimiento del FITOPLANCTON, sería necesario continuar con los trabajos para conocer la composición y abundancia del fitoplancton y zooplancton, el fitoplancton tóxico y un análisis detallado de la red trófica planctónica.
------------------------