Impactos en la vida marina

Tubería de aguas residuales. Foto © Joe Miller

Tradicionalmente considerado más como un la salud humana preocupación, los impactos de las aguas residuales manejadas de manera insegura y el saneamiento sin alcantarillado en la vida marina han sido subestimados y en gran medida ignorados. La contaminación de las aguas residuales tiene muchas consecuencias perjudiciales para los corales y las especies de peces. La carga continua de nutrientes y la proliferación de algas son particularmente devastadoras para la vida marina y están aumentando en frecuencia y escala.

marea roja

Marea roja en California, Estados Unidos. Foto © Flickr

Impactos en los arrecifes de coral

Blanqueamiento de corales y enfermedades son problemas comunes para los arrecifes en aguas contaminadas por contaminantes de aguas residuales. La contaminación de las aguas residuales también puede afectar indirectamente la vida marina al alterar la temperatura del océano, el pH y salinidad así como el aumento de enfermedades en muchos organismos, como corales, peces y mariscos. En la siguiente tabla se enumeran algunos factores estresantes comunes que se encuentran en las aguas residuales y sus impactos en los corales (adaptado de Wear y Vega-Thurber, 2015). 

ESTRESORESIMPACTOS EN LOS CORALES
NutrientesAumento del blanqueamiento de los corales, aumento de las enfermedades de los corales (prevalencia y gravedad), disminución de la reproductividad de los corales, crecimiento excesivo de algas, disminución de la integridad esquelética del coral, disminución de la cobertura y la biodiversidad de los corales y aumento del sombreado del fitoplancton.
Disruptores endocrinosReducción de los haces de espermatozoides y óvulos de coral, tasas de crecimiento más lentas del coral, engrosamiento del tejido del coral.
PatógenosFuente del patógeno de la enfermedad de la viruela blanca para los corales y la mortalidad asociada, y mayor patogenicidad en los corales.
sólidosReducción de la fotosíntesis de simbiontes de coral, riqueza de especies de coral, tasas de crecimiento de coral, calcificación de coral, cobertura de coral y tasas de acreción de arrecifes de coral, y aumento de la mortalidad de los corales.
Los metales pesadosMortalidad de corales, blanqueamiento de corales, reducción de funciones básicas como respiración y éxito de fertilización; El Fe2 + puede incrementar el crecimiento de la enfermedad de los corales.
Las toxinasEfectos letales y subletales en los corales: muy variables y dependientes de una toxina específica. Reducción de la fotosíntesis de los simbiontes de coral, decoloración de los corales, mortalidad de los corales, reducción del almacenamiento de lípidos de los corales, reducción de la fecundidad de los corales, muerte de los simbiontes de corales y disminución del crecimiento de los corales.

Las floraciones de algas en la superficie bloquean el acceso a la luz solar requerida por las zooxantelas fotosintéticas en los corales. El oxígeno es necesario y generado por la fotosíntesis, así como la respiración y la calcificación y, por lo tanto, es imprescindible para la supervivencia de los corales.

Se ha demostrado que la hipoxia causa episodios de blanqueamiento. El potencial y la severidad del blanqueamiento aumentan por la contaminación de las aguas residuales, lo que aumenta el daño y la capacidad de recuperación de los corales. ref. Contaminación de aguas residuales locales Estrategias de mitigación para mejorar la resiliencia al blanqueamiento de los corales es cada vez más crítico. ref.

 

Las enfermedades de los corales son otra amenaza intensificada por la contaminación de las aguas residuales. Los brotes de dos de las enfermedades más comunes de los corales se han relacionado con la contaminación. Por ejemplo, la viruela blanca es causada directamente por el patógeno intestinal humano. Serratia marcescens, mientras que la enfermedad de la banda negra está fuertemente asociada con la cobertura de macroalgas que aumenta en aguas contaminadas. ref. Además, estudios recientes han demostrado susceptibilidad a enfermedades y blanqueamiento cuando se exponen a nutrientes asociados con las aguas residuales. ref.

Impactos en pescados y mariscos

Los nutrientes, por lo general de fuentes terrestres como la escorrentía agrícola o las aguas residuales, son bloques de construcción esenciales para la vida marina. Sin embargo, el exceso de nutrientes en el ambiente marino causa la proliferación de algas que pueden cubrir la superficie del agua, bloqueando la luz solar y obstaculizando la fotosíntesis, y contribuyendo al calentamiento y acidificación de los océanos. El crecimiento excesivo de algas presenta competencia por los corales y puede inhibir la recuperación después de la muerte y los eventos de enfermedades. Después de que las algas mueren, su descomposición consume oxígeno, agotando el agua y haciéndola inaccesible para otras formas de vida marina. Esta eutrofización crea zonas muertas, caracterizado por bajos niveles de oxígeno disuelto, que se prevé que aumenten en frecuencia y severidad con el cambio climático. ref.  La siguiente imagen muestra este proceso con más detalle, comenzando con la entrada de nutrientes y conduciendo a eutrofización, hipoxia y sucesos de extinción.

 

Procesos que contribuyen a la disminución del oxígeno disuelto y al impacto de la hipoxia posterior en la vida marina (imagen de la izquierda). La hipoxia y las concentraciones de bacterias afectan la vida marina en todos los niveles tróficos. Las especies de peces más grandes requieren niveles más altos de oxígeno disuelto, mientras que la microfauna, como los gusanos, pueden tolerar niveles más bajos de oxígeno. Las zonas muertas se producen cuando la hipoxia reduce la supervivencia en un hábitat (imagen de la derecha). Fuente: Boesch 2008

La contaminación de las aguas residuales y el exceso de nutrientes en el océano también conducen a la generación de las toxinas que comprometen la integridad del ecosistema, la vida marina y la salud humana. ref. Diferentes especies de algas producen diferentes toxinas, lo que resulta en una amplia gama de severidad e impactos. Estas toxinas bioacumularse, acumulándose en los tejidos de organismos a través de la red alimentaria. En combinación con la alteración de la fotosíntesis, las toxinas peligrosas crean condiciones que son inhabitables para muchos peces y mariscos esenciales tanto para las redes alimentarias marinas como para los medios de vida humanos. ref.

Respuesta de la vida marina a la hipoxia leve y severa, incluidos cambios en los procesos fisiológicos, elección de hábitat y supervivencia. Nota: BBD significa enfermedad de banda negra. Fuente: Nelson y Altieri 2019

Además de las toxinas generadas por las algas, muchas otras están presentes en las aguas residuales. Estos incluyen productos farmacéuticos, como disruptores endocrinos y compuestos sintéticos, que no se eliminan durante el tratamiento. Al ingerir estas toxinas, los organismos marinos también pueden volverse tóxicos para el consumo humano, presentando una importante peligro para la salud humana además de la amenaza de pérdida de biodiversidad. Ver el estudio de caso de Puako, Hawaii donde la contaminación de las aguas residuales se identificó como el mayor contribuyente a la disminución de la biomasa de peces y la comunidad trabajó para identificar y abordar las fuentes de contaminación de las aguas residuales.

Se abre en una nueva ventanaSustancias químicas de preocupación emergente (CEC) Los CEC se encuentran en las aguas residuales tratadas con mayor frecuencia y en concentraciones más altas. Estos productos químicos incluyen compuestos que se encuentran en medicamentos y productos de cuidado personal y no se eliminan mediante los mecanismos actuales de tratamiento de aguas residuales. Se ha demostrado que los antidepresivos afectan el comportamiento y la mortalidad de los peces en concentraciones bajas, mientras que las hormonas sintéticas y los disruptores endocrinos pueden afectar la reproducción y contribuir a las tendencias agresivas. Además, la supervivencia general se ve afectada para los peces expuestos a aguas contaminadas con aguas residuales. Estudios recientes muestran la bioacumulación de muchos compuestos de la CCA en el tejido de los peces y suscitan preocupación por la falta de comprensión e investigación de los posibles impactos de la CCA en la vida marina.

 

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