Quan la mar es tenyeix de vermell...

2003/01/01 Orobengoa, Olatz - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biologia
• Ozeanografia

La marea vermella és una obra de diverses algues microscòpiques, el fitoplàncton. Aquests éssers es troben en tots els oceans i, malgrat la seva petita grandària, tenen una gran importància en els ecosistemes oceànics.

Gràcies a l'activitat de les algues que formen el fitoplàncton es produeix un aliment suficient per a tots els animals aquàtics. Per tant, són els responsables directes de la vida en els oceans, sense fitoplàncton, sense peixos.

Els éssers vius que formen el fitoplàncton es caracteritzen per ser unicel·lulars, suren i obtenen l'energia necessària per a viure a través de la fotosíntesi. El grup és molt ampli i encara queda molt per investigar. Existeixen espècies a penes visibles amb el microscopi i els experts encara no saben quina és la funció que molts d'ells exerceixen dins de l'ecosistema.

Com ocorre amb molts altres éssers, les espècies que més s'han estudiat són les que afecten directament l'ésser humà. En definitiva, aquestes algues són l'aliment bàsic dels ecosistemes aquàtics, la variació de poblacions dels quals incideix directament en la població de peixos, la qual cosa, lògicament, influeix en l'ésser humà.

Però, què és la marea vermella?

Per a començar, cal dir que el fenomen està mal anomenat perquè no té res a veure amb les marees i no sempre és vermell. No obstant això, totes les variants del fenomen tenen un origen comú: la població d'una espècie microscòpica d'algues creix de manera brusca.

A vegades, d'un dia per a un altre, l'aigua de la mar o dels llacs canvia de color i fa mala olor. En altres ocasions, encara que no canvia de color, el munt de peixos apareix mort en l'aigua o es prohibeix totalment el marisqueig en la costa.

El fenomen és només la situació límit d'un procés natural. Els creixements sobtats de població de fitoplàncton es produeixen cada any, són cíclics i sense ells no hi hauria vida en la mar ni en els llacs. El fenomen es coneix com bloom en anglès, quan es tradueix directament, la florida. Al llarg de la primavera la quantitat de fitoplàncton en l'aigua augmenta considerablement, la qual cosa permet posar en marxa la cadena alimentària dels ecosistemes aquàtics.

A la primavera, quan la temperatura de l'aigua comença a temperar-se, es barregen les capes superior i inferior d'aigua. Com a conseqüència, l'aigua s'enriqueix amb minerals i es creen les condicions adequades per al creixement de les algues. Les algues s'aprofiten per a créixer i multiplicar-se constantment. Al mateix temps, es produeix l'eclosió dels ous de molts animals aquàtics, ja que hi ha més aliment que durant tot l'any.

No obstant això, per a finals d'estiu, encara que la capa superior de l'aigua continua escalfant-se, la inferior queda freda, per la qual cosa no es produeix confusió. Això fa que la quantitat de minerals de la capa superior de l'aigua disminueixi considerablement i les algues no disposin d'aliment suficient per a créixer. Si a això s'afegeix la resta d'animals, la població d'algues disminueix considerablement.

A la tardor les aigües es tornen a barrejar i apareixen més minerals en l'aigua. Però com l'aigua és molt més freda, a la tardor creix molt menys fitoplàncton. Per tant, es pot dir que el creixement més espectacular es produeix a la primavera.

El cicle es compleix anualment, tant en la mar com en els llacs. No obstant això, com s'ha comentat al principi, a vegades, i sense motiu especial, la població d'una espècie de microorganisme augmenta més del normal i, en lloc de beneficiar-se de l'ecosistema, el fa malament. Aquesta és precisament la marea vermella.

Principals grups d'algues que componen el fitoplàncton

• Diatomees : Paret cel·lular rígida de sílice. Apareixen en la mar i en l'aigua dolça. No són capaços de moure's i aconsegueixen la seva flotabilitat mitjançant la introducció d'allargadors en la paret cel·lular.
• Dinoflagelados: Són menors que els diatomees (es coneixen també 10 micres). Tenen una paret cel·lular rígida i dos flagels. Gràcies a ells, tenen una gran capacitat de moure's per l'aigua.
• Cocolitofóridos : Es protegeixen amb plaques de calcita. Normalment tenen una grandària de 20 micres i cada cèl·lula té més de trenta plaques.
• Cianobacterias: són bacteris fotosintetizantes. Aquests també són molt petits, però en molts casos tendeixen a agrupar-se, per la qual cosa es poden veure visualment. Prochlorococcus és l'espècie més abundant del món.
• Pic: més de deu classes d'algues entren en aquest grup. Són molt petits (entre 0,2 i 2 micres) i moltes vegades no es poden veure al microscopi. S'utilitzaran mètodes bioquímics per a la seva detecció.

Aigües vermelles, marrons i verdes

No obstant això, totes les marees vermelles no són nocives i les que no es veuen sovint són molt més perilloses. Per tant, encara que totes s'agrupen sota el mateix nom, hi ha molts tipus i la seva influència és diferent.

Els pigments que les algues utilitzen per a realitzar la fotosíntesi són els que donen color a l'aigua. Per exemple, les cianobacterias utilitzen pigments verds, mentre que altres espècies de microorganismes utilitzen pigments vermells o marrons. Les de color vermell són principalment algues del grup de dinoflagelados, mentre que les marrons són crisofitas. Encara que no totes les algues que alteren el color de l'aigua són tòxiques, el seu creixement en aigües estanques pot causar problemes. Per a algunes algues marrons, com les badies, les aigües estancades són les més adequades. Quan aquestes algues creixen en densitats molt altes formen una capa opaca en la superfície de l'aigua i no deixen passar la llum al fons de l'aigua. Per això, les algues que creixen en el fons de l'aigua no aconsegueixen suficient llum per a sobreviure.

Si l'alta densitat de població de microorganismes persisteix durant molt de temps, la població de la resta de les algues costaneres pot veure's afectada i pertorbar el normal funcionament de la cadena alimentària: en reduir-se considerablement el nombre d'algues que habiten en el fons, la quantitat de zooplancton també disminueix considerablement i, per tant, les poblacions d'animals de tots els nivells de la cadena alimentària.

Fins i tot en els llacs, si es donen les condicions adequades, existeix el risc que ocorri el mateix fenomen, però en aquests casos els principals responsables són les cianobacterias. Les cianobacterias constitueixen el grup bacterià més important que realitza la fotosíntesi. Si aquests éssers creixen constantment formen una capa verda en la superfície de l'aigua que, igual que les algues marrons, no deixen passar la llum, impedint així la realització de la fotosíntesi. A més, quan les cianobacterias comencen a morir, s'enfonsen i es descomponen. Durant el procés de descomposició es consumeix oxigen en l'aigua i es posa en perill la supervivència de la resta d'éssers vius aquàtics. Això, per descomptat, té una gran influència en la dinàmica del llac.

Altres microorganismes són capaços de matar peixos sense canviar el color de l'aigua. El creixement sobtat d'aquests éssers es descobreix quan milers de peixos apareixen morts. Els peixos no produeixen toxines per a matar, sinó que són ferits i moren per ferides.

Per a ferir tan greument els peixos, alguns microorganismes no fan gens actiu. La culpa està en el disseny del seu cos, amb dissenys adequats per a surar en les capes superiors de l'aigua. Una de les millors maneres de surar és augmentar la superfície del cos respecte al pes.

Les algues del gènere Chaetoceros, per exemple, presenten unes extensions en forma d'agulla integrades en la paret cel·lular de sílice per a augmentar la seva superfície. Aquestes estructures s'encadenen fàcilment en les brànquies dels peixos i, si apareixen en altes concentracions en l'aigua, provoquen un desastre enorme. En les brànquies dels peixos s'acumulen microorganismes, causen ferides i no poden respirar amb consistència. Al final s'ofeguen.

Un altre cas particular és el de la dinoflagelada Pfiesteria piscicida. No produeix restes espinoses ni toxines, però té una enorme capacitat per a matar peixos. Els científics porten temps intentant endevinar quin és el misteri d'aquest ésser, però no és gens fàcil.

El cicle de vida d'aquest microorganisme consta de 24 fases que encara no es coneixen. En una d'aquestes fases produeix ferides mortals en els peixos. Les ferides provoquen que el peix mori dessagnat. No obstant això, els científics encara no saben com i per a què provoquen les ferides.

Petits i verinosos

Es coneixen més de quatre mil algues unicel·lulars, de les quals només 70-80 són nocives. Entre els nocius, la majoria de les espècies productores de toxines pertanyen al grup dels dinoflagelados. La concentració de toxines que produeix cada ser és molt baixa i per a aconseguir la concentració necessària per a contagiar a un ésser humà és necessari ingerir quantitats molt altes de dinoflagelado. No obstant això, la cadena alimentària compleix perfectament aquesta acumulació.

De fet, molts dels mol·luscos costaners són filtradors: atrapen el seu aliment en filtrar l'aigua de la mar, el plàncton aquàtic. Si la quantitat de fitoplàncton augmenta espectacularment, no causa cap mal als animals, però les toxines s'acumulen en el seu cos. En els peixos també es poden trobar altes concentracions de toxines, ja que s'alimenten de crustacis que consumeixen fitoplàncton.

Per això, l'efecte de la toxina es manifesta en animals que s'alimenten de mariscos i peixos, com a balenes, ocells marins i, per descomptat, humans. En definitiva, tots ells es troben a l'últim nivell de la cadena alimentària, són els animals que reben les majors concentracions de toxina.

Existeixen diferents tipus de toxines, cadascuna d'elles amb diferent incidència en els éssers humans i en la resta dels animals. Els més greus poden causar la mort, però pocs casos han ocorregut en el món. De moment, al no conèixer-se antídots contra aquestes toxines, l'única manera d'evitar intoxicacions és evitar el consum d'animals contaminats amb toxina.

Per tant, per a ser tan petites criatures, la influència d'aquestes algues unicel·lulars és enorme, digna de ser considerada. No obstant això, la solució del problema no és gens fàcil, ja que en molts casos no se sap molt bé per què es produeix un creixement brusc.

Alguns creuen que l'excés de nitrogen i fosfat que l'home aboca a l'aigua és el principal responsable. Com a conseqüència dels escolaments, la presència de minerals en l'aigua és major del que hauria d'haver-hi a l'estiu i el fitoplàncton continua creixent, renunciant al cicle natural. Uns altres creuen que l'augment de la temperatura en la terra permet condicions òptimes per a la proliferació d'algues.

Sigui com sigui el motiu, cada any aquest fenomen es produeix en més llocs i, en algun cas, caldrà donar-li alguna solució d'alguna manera.

Efectes de les algues tòxiques Algunes algues del grup dels dinoflagelados i diatomees produeixen toxines que provoquen diverses síndromes en l'ésser humà. De moment es coneixen cinc, els quatre primeres síndromes es produeixen per marisqueig i el cinquè per peix: DSP ( Diarrhetic Shellfish Poisoning ) Espècie creativa: Dinophysis acuminata, D. Fortii, llimes dinoflageladas Prorocentrum Toxina: àcid ocadaico Símptomes en l'ésser humà: predominantment gastrointestinals, nàusees, dolor abdominal i diarrea. Com arriba a l'ésser humà: Marisqueig amb toxina. NSP ( Neurotoxic Shellfish Poisoning ) Espècie creativa: Carenia brevis dinoflagelada. Toxina: brevetoxina Símptomes en humans: Símptomes gastrointestinals i neurològics. També produeix aerosols tòxics amb símptomes similars a l'asma. Com arriba a l'ésser humà: Marisqueig amb toxina. PSP ( Paralitic Shellfish Poisoning ) Espècie creativa: Alexandrium sp., Gymnodinium catenatum dinoflagelados. Toxina: Saxitoxina Símptomes en l'ésser humà: símptomes neurològics. En altes dosis pot produir paràlisi respiratòria i atacs cardíacs. Risc de mort. Com arriba a l'ésser humà: Marisqueig amb toxina. ASP ( Amnésic Shellfish Poisoning ) Espècie creativa: Pseudo-nitzschia multiseries, P. australis, P. pungens diatomees. Toxina: Àcid domoico. Símptomes en humans: Gastroenteritis. Símptomes neurològics en els casos més greus: mal de cap, amnèsia, dificultat respiratòria i coma. Risc de mort. Com arriba a l'ésser humà: Marisqueig amb toxina. Ciguatera Espècie motriu: Gambierdiscus toxicus dinoflagelado. Toxina: ciguatotoxina i matotoxina Símptomes en humans: símptomes gastrointestinals, neurològics i cardiovasculars. Com arriba a l'ésser humà: la toxina s'acumula en les espècies de peixos de les mars tropicals i passa als éssers humans menjant.