Cuando el mar se tiñe de rojo...

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

• Biologia
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La marea roja es una obra de varias algas microscópicas, el fitoplancton. Estos seres se encuentran en todos los océanos y, a pesar de su pequeño tamaño, tienen una gran importancia en los ecosistemas oceánicos.

Gracias a la actividad de las algas que forman el fitoplancton se produce un alimento suficiente para todos los animales acuáticos. Por tanto, son los responsables directos de la vida en los océanos, sin fitoplancton, sin peces.

Los seres vivos que forman el fitoplancton se caracterizan por ser unicelulares, flotan y obtienen la energía necesaria para vivir a través de la fotosíntesis. El grupo es muy amplio y todavía queda mucho por investigar. Existen especies apenas visibles con el microscopio y los expertos aún no saben cuál es la función que muchos de ellos desempeñan dentro del ecosistema.

Como ocurre con otros muchos seres, las especies que más se han estudiado son las que afectan directamente al ser humano. En definitiva, estas algas son el alimento básico de los ecosistemas acuáticos, cuya variación de poblaciones incide directamente en la población de peces, lo que, lógicamente, influye en el ser humano.

Pero, ¿qué es la marea roja?

Para empezar, hay que decir que el fenómeno está mal llamado porque no tiene nada que ver con las mareas y no siempre es rojo. Sin embargo, todas las variantes del fenómeno tienen un origen común: la población de una especie microscópica de algas crece de forma brusca.

A veces, de un día para otro, el agua del mar o de los lagos cambia de color y huele mal. En otras ocasiones, aunque no cambia de color, el montón de peces aparece muerto en el agua o se prohíbe totalmente el marisqueo en la costa.

El fenómeno es sólo la situación límite de un proceso natural. Los crecimientos repentinos de población de fitoplancton se producen cada año, son cíclicos y sin ellos no habría vida en el mar ni en los lagos. El fenómeno se conoce como bloom en inglés, cuando se traduce directamente, el florecimiento. A lo largo de la primavera la cantidad de fitoplancton en el agua aumenta considerablemente, lo que permite poner en marcha la cadena alimentaria de los ecosistemas acuáticos.

En primavera, cuando la temperatura del agua comienza a templarse, se mezclan las capas superior e inferior de agua. Como consecuencia, el agua se enriquece con minerales y se crean las condiciones adecuadas para el crecimiento de las algas. Las algas se aprovechan para crecer y multiplicarse constantemente. Al mismo tiempo, se produce la eclosión de los huevos de muchos animales acuáticos, ya que hay más alimento que durante todo el año.

Sin embargo, para finales de verano, aunque la capa superior del agua sigue calentándose, la inferior queda fría, por lo que no se produce confusión. Esto hace que la cantidad de minerales de la capa superior del agua disminuya considerablemente y las algas no dispongan de alimento suficiente para crecer. Si a esto se añade el resto de animales, la población de algas disminuye considerablemente.

En otoño las aguas se vuelven a mezclar y aparecen más minerales en el agua. Pero como el agua es mucho más fría, en otoño crece mucho menos fitoplancton. Por lo tanto, se puede decir que el crecimiento más espectacular se produce en primavera.

El ciclo se cumple anualmente, tanto en el mar como en los lagos. Sin embargo, como se ha comentado al principio, a veces, y sin motivo especial, la población de una especie de microorganismo aumenta más de lo normal y, en lugar de beneficiarse del ecosistema, lo hace mal. Esa es precisamente la marea roja.

Principales grupos de algas que componen el fitoplancton

• Diatomeas : Pared celular rígida de sílice. Aparecen en el mar y en el agua dulce. No son capaces de moverse y consiguen su flotabilidad mediante la introducción de alargadores en la pared celular.
• Dinoflagelados: Son menores que los diatomeas (se conocen también 10 micras). Tienen una pared celular rígida y dos flagelos. Gracias a ellos, tienen una gran capacidad de moverse por el agua.
• Cocolitofóridos : Se protegen con placas de calcita. Normalmente tienen un tamaño de 20 micras y cada célula tiene más de treinta placas.
• Cianobacterias: son bacterias fotosintetizantes. Estos también son muy pequeños, pero en muchos casos tienden a agruparse, por lo que se pueden ver visualmente. Prochlorococcus es la especie más abundante del mundo.
• Pico: más de diez clases de algas entran en este grupo. Son muy pequeños (entre 0,2 y 2 micras) y muchas veces no se pueden ver al microscopio. Se utilizarán métodos bioquímicos para su detección.

Aguas rojas, pardas y verdes

Sin embargo, todas las mareas rojas no son nocivas y las que no se ven a menudo son mucho más peligrosas. Por lo tanto, aunque todas se agrupan bajo el mismo nombre, hay muchos tipos y su influencia es diferente.

Los pigmentos que las algas utilizan para realizar la fotosíntesis son los que dan color al agua. Por ejemplo, las cianobacterias utilizan pigmentos verdes, mientras que otras especies de microorganismos utilizan pigmentos rojos o pardos. Las de color rojo son principalmente algas del grupo de dinoflagelados, mientras que las pardas son crisofitas. Aunque no todas las algas que alteran el color del agua son tóxicas, su crecimiento en aguas estancas puede causar problemas. Para algunas algas pardas, como las bahías, las aguas estancadas son las más adecuadas. Cuando estas algas crecen en densidades muy altas forman una capa opaca en la superficie del agua y no dejan pasar la luz al fondo del agua. Por ello, las algas que crecen en el fondo del agua no consiguen suficiente luz para sobrevivir.

Si la alta densidad de población de microorganismos persiste durante mucho tiempo, la población del resto de las algas costeras puede verse afectada y perturbar el normal funcionamiento de la cadena alimentaria: al reducirse considerablemente el número de algas que habitan en el fondo, la cantidad de zooplancton también disminuye considerablemente y, por tanto, las poblaciones de animales de todos los niveles de la cadena alimentaria.

Incluso en los lagos, si se dan las condiciones adecuadas, existe el riesgo de que ocurra el mismo fenómeno, pero en estos casos los principales responsables son las cianobacterias. Las cianobacterias constituyen el grupo bacteriano más importante que realiza la fotosíntesis. Si estos seres crecen constantemente forman una capa verde en la superficie del agua que, al igual que las algas pardas, no dejan pasar la luz, impidiendo así la realización de la fotosíntesis. Además, cuando las cianobacterias comienzan a morir, se hunden y se descomponen. Durante el proceso de descomposición se consume oxígeno en el agua y se pone en peligro la supervivencia del resto de seres vivos acuáticos. Esto, por supuesto, tiene una gran influencia en la dinámica del lago.

Otros microorganismos son capaces de matar peces sin cambiar el color del agua. El crecimiento repentino de estos seres se descubre cuando miles de peces aparecen muertos. Los peces no producen toxinas para matar, sino que son heridos y mueren por heridas.

Para herir tan gravemente los peces, algunos microorganismos no hacen nada activo. La culpa está en el diseño de su cuerpo, con diseños adecuados para flotar en las capas superiores del agua. Una de las mejores formas de flotar es aumentar la superficie del cuerpo respecto al peso.

Las algas del género Chaetoceros, por ejemplo, presentan unas extensiones en forma de aguja integradas en la pared celular de sílice para aumentar su superficie. Estas estructuras se encadenan fácilmente en las branquias de los peces y, si aparecen en altas concentraciones en el agua, provocan un desastre enorme. En las branquias de los peces se acumulan microorganismos, causan heridas y no pueden respirar con consistencia. Al final se ahogan.

Otro caso particular es el de la dinoflagelada Pfiesteria piscicida. No produce restos espinosos ni toxinas, pero tiene una enorme capacidad para matar peces. Los científicos llevan tiempo intentando adivinar cuál es el misterio de este ser, pero no es nada fácil.

El ciclo de vida de este microorganismo consta de 24 fases que aún no se conocen. En una de estas fases produce heridas mortales en los peces. Las heridas provocan que el pescado muera desangrado. Sin embargo, los científicos aún no saben cómo y para qué provocan las heridas.

Pequeños y venenosos

Se conocen más de cuatro mil algas unicelulares, de las que sólo 70-80 son nocivas. Entre los nocivos, la mayoría de las especies productoras de toxinas pertenecen al grupo de los dinoflagelados. La concentración de toxinas que produce cada ser es muy baja y para conseguir la concentración necesaria para contagiar a un ser humano es necesario ingerir cantidades muy altas de dinoflagelado. Sin embargo, la cadena alimentaria cumple perfectamente esta acumulación.

De hecho, muchos de los moluscos costeros son filtradores: atrapan su alimento al filtrar el agua del mar, el plancton acuático. Si la cantidad de fitoplancton aumenta espectacularmente, no causa ningún daño a los animales, pero las toxinas se acumulan en su cuerpo. En los peces también se pueden encontrar altas concentraciones de toxinas, ya que se alimentan de crustáceos que consumen fitoplancton.

Por ello, el efecto de la toxina se manifiesta en animales que se alimentan de mariscos y peces, como ballenas, pájaros marinos y, por supuesto, humanos. En definitiva, todos ellos se encuentran al último nivel de la cadena alimentaria, son los animales que reciben las mayores concentraciones de toxina.

Existen diferentes tipos de toxinas, cada una de ellas con diferente incidencia en los seres humanos y en el resto de los animales. Los más graves pueden causar la muerte, pero pocos casos han ocurrido en el mundo. Por el momento, al no conocerse antídotos contra estas toxinas, la única manera de evitar intoxicaciones es evitar el consumo de animales contaminados con toxina.

Por lo tanto, para ser tan pequeñas criaturas, la influencia de estas algas unicelulares es enorme, digna de ser considerada. Sin embargo, la solución del problema no es nada fácil, ya que en muchos casos no se sabe muy bien por qué se produce un crecimiento brusco.

Algunos creen que el exceso de nitrógeno y fosfato que el hombre vierte al agua es el principal responsable. Como consecuencia de las escorrentías, la presencia de minerales en el agua es mayor de lo que debería haber en verano y el fitoplancton sigue creciendo, renunciando al ciclo natural. Otros creen que el aumento de la temperatura en la tierra permite condiciones óptimas para la proliferación de algas.

Sea cual sea el motivo, cada año este fenómeno se produce en más lugares y, en algún caso, habrá que darle alguna solución de alguna manera.

Efectos de las algas tóxicas Algunas algas del grupo de los dinoflagelados y diatomeas producen toxinas que provocan diversos síndromes en el ser humano. De momento se conocen cinco, los cuatro primeros síndromes se producen por marisqueo y el quinto por pescado: DSP ( Diarrhetic Shellfish Poisoning ) Especie creativa: Dinophysis acuminata, D. Fortii, limas dinoflageladas Prorocentrum Toxina: ácido ocadaico Síntomas en el ser humano: predominantemente gastrointestinales, náuseas, dolor abdominal y diarrea. Como llega al ser humano: Marisqueo con toxina. NSP ( Neurotoxic Shellfish Poisoning ) Especie creativa: Carenia brevis dinoflagelada. Toxina: brevetoxina Síntomas en humanos: Síntomas gastrointestinales y neurológicos. También produce aerosoles tóxicos con síntomas similares al asma. Como llega al ser humano: Marisqueo con toxina. PSP ( Paralitic Shellfish Poisoning ) Especie creativa: Alexandrium sp., Gymnodinium catenatum dinoflagelados. Toxina: Saxitoxina Síntomas en el ser humano: síntomas neurológicos. En altas dosis puede producir parálisis respiratoria y ataques cardíacos. Riesgo de muerte. Como llega al ser humano: Marisqueo con toxina. ASP ( Amnésic Shellfish Poisoning ) Especie creativa: Pseudo-nitzschia multiseries, P. australis, P. pungens diatomeas. Toxina: Ácido domoico. Síntomas en humanos: Gastroenteritis. Síntomas neurológicos en los casos más graves: dolor de cabeza, amnesia, dificultad respiratoria y coma. Riesgo de muerte. Como llega al ser humano: Marisqueo con toxina. Ciguatera Especie motriz: Gambierdiscus toxicus dinoflagelado. Toxina: ciguatotoxina y matotoxina Síntomas en humanos: síntomas gastrointestinales, neurológicos y cardiovasculares. Como llega al ser humano: la toxina se acumula en las especies de peces de los mares tropicales y pasa a los seres humanos comiendo.