Metagenómica confirma presencia tóxica en la Laguna Alalay
ALERTA | CIENTÍFICOS DE LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MADRID, VALIDAN LOS HALLAZGOS DE INVESTIGADOR BOLIVIANO QUE ADVIERTE SOBRE LA PRESENCIA DE AL MENOS 2 CIANOBACTERIAS DE ALTA TOXICIDAD PARA HUMANOS Y OTRAS ESPECIES; A PESAR DE ELLO, ALALAY POSEE UN VALOR PATRIMONIAL NATURAL VITAL PARA LOS COCHABAMBINOS
Mónica Olmos Campos, colaboradora de la Revista OH! entrevistó al Doctor en Ecología por la Universidad de Connecticut Eduardo A. Morales, profesional fascinado -desde hace al menos 20 años- por la riqueza natural de Alalay, la laguna natural urbana más grande del país que hace 17 meses registró la muerte de aproximadamente una tonelada de peces y cientos de aves concitando la atención de la población cochabambina, de sus instituciones y autoridades.
A través de este relato sustentado en reportes científicos y documentos públicos, se expone una sucinta cronología de los hechos y acciones desde aquel fatídico marzo de 2016 hasta el presente.
MUERTE MASIVA DE PECES Y AVES
En marzo de 2016 se produce en la laguna urbana más grande del país, la muerte masiva de platinchos y aves de varias especies. Las investigaciones preliminares plantean como hipótesis al menos tres causas: 1. Bajo nivel de oxígeno en agua; 2. Un cambio en las concentraciones de sulfuro de hidrógeno; y 3. La proliferación de organismos tóxicos debido a la combinación de temperaturas altas con los niveles bajos de oxígeno. Empero, años anteriores, la laguna había registrado niveles de oxígeno mucho más bajos y, sin embargo, no se había reportado ningún suceso similar; respecto a la modificación de las concentraciones, hipótesis del Vice Ministerio de Medio Ambiente y Agua, esta se descartó como posibilidad ya que la ciencia señala que los niveles aceptables son de hasta 5 miligramos/litro y la laguna registraba apenas 0,19 miligramos/litro.
El Doctor Eduardo A. Morales, determinó que la muerte de alrededor de una tonelada de peces y cientos de aves había sido provocada por las toxinas (cianotoxinas) secretadas por organismos microscópicos llamados cianobacterias. El investigador observó una floración algal nociva (FAN) producida por cianobacterias entre las cuales tenían dominancia la Arthrospira fusiformis, la Anabaenopsis milleri y la Aphanocapsa.
El protocolo de la investigación científica, demanda que los hallazgos deban ser sometidos a una validación de al menos tres pares, por lo que Morales envía sus resultados (informes y fotografías) a similares suyos en el Instituto de Ciencias y Tecnologías de Luxemburgo, la Universidad de León (España), la Universidad de la Plata (Argentina), y al Instituto de Botánica de Sao Paulo (Brasil).
Saúl Blanco, experto en calidad del agua de la Universidad de León confirma el hallazgo de Morales; la validación de la Universidad de La Plata constata la presencia de Anabaenopsis milleri y alerta sobre su altísima toxicidad; el Instituto en Sao Paulo constata la presencia de estas cianobacterias cuyas cepas sí producen toxinas, aunque explica que hay casos en los que la Arthrospira fusiformis no lo hace. Luxemburgo provee literatura que valida los datos de Morales.
Uno de los efectos de las toxinas que producen las cianobacterias halladas en la laguna, es la degradación de la membrana de las células hepáticas provocando algo parecido a huecos almacenadores de sangre que derivan en shock hipovolémico. Diferentes estudios incluidos los que realizó la Gobernación del Departamento de Cochabamba constataron que el hígado de los peces y de las aves estaba severamente dañado pero, a pesar de las evidencias, éstas no fueron relacionadas con la presencia de las cianobacterias y el daño que ocasionan, relata Morales quien apunta que cuatro meses más tarde, en julio, se vuelve a producir la muerte de una gran cantidad de carpas. Durante este segundo suceso, Erika Alandia especialista contratada por el Vice Ministerio de Medio Ambiente y Agua evidencia su deterioro hepático a través de autopsias y el estudio de las agallas de estos peces y emite un informe que señala que la causa más probable de la muerte de las carpas es la presencia de cianotoxinas.
Las floraciones algales nocivas producidas por cianobacterias en Sudamérica son cada vez más frecuentes y son de interés público debido a los efectos sobre la salud de la población en contacto inmediato o indirecto con los ecosistemas afectados. En el Brasil, decenas de personas, pacientes renales, perdieron la vida como consecuencia del uso de agua con cianotoxinas
Morales explica que si bien se sabe el efecto de las cianobacterias de Alalay, no se conoce la estructura química de las toxinas que secretan éstas por lo que no es tan sencillo determinar el alcance del riesgo para humanos: “Estamos trabajando con la Gobernación, institución que ha corrido con los gastos para el envío, hace menos de un mes, de las cianobacterias a Sao Paulo para su cultivo y determinación de su toxicidad, con posibilidad de que también hagan la caracterización química de las toxinas. Esto se está realizando en el laboratorio de la Doctora Célia Sant' Anna, profesional reconocida a nivel mundial”.
Durante estos 17 meses, desde la Alcaldía de Cercado y con el aporte de otras instancias públicas y privadas, se vienen asumiendo diversas medidas que intentan dar solución definitiva al problema de la laguna Alalay. La población recordará la intervención de especialistas como el ambientalista Holandés Jan Van ser Kolk, el italiano César Torchio y el Peruano Marino Morikawa; en criterio de Morales, estos profesionales no aportaron con soluciones definitivas, es mas, nos dijeron lo obvio.
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“SIN CIANOBACTERIAS EN LA LAGUNA ALALAY”
El Alcalde de Cercado, José María Leyes Justiniano, en un acto de desprendimiento personal, ofrece su aguinaldo para el financiamiento de los estudios de laboratorio que puedan, finalmente, acabar con la incertidumbre sobre el origen de la muerte de los peces y las aves de la laguna, y decide enviar el 11 de enero de este año, las pruebas recogidas por la Unidad de Biotecnología y Genética de la Universidad Mayor de San Simón al Centro de Investigación Genética del Instituto de Investigaciones Técnico Científicas de la Policía Boliviana en La Paz.
El informe Pericial del Centro de Investigación Genética concluye lo siguiente: “La identificación taxonómica molecular de las muestras, determinaron la presencia de bacterias de tipo ambiental, presentes naturalmente en suelos, aguas y aire, no representando un riesgo directo para la salud humana…no se determinó la presencia de cianobacterias…”; así mismo, el informe da cuenta de la presencia de 14 bacterias, de las cuales solo 7 han sido identificadas a nivel de especie y de ellas ninguna es patógena; quedando la incertidumbre acerca de la otra mitad que no fue identificada con precisión.
Morales hace notar que el objetivo de la investigación debía haber sido la búsqueda de la toxicidad y no la patogenicidad, puesto que ésta es producida por un organismo mientras que la toxicidad es producida por una substancia química. En el caso de la laguna lo que interesaba conocer era el tipo de cianotoxinas
Como resultado del informe del laboratorio de La Paz, en el Asunto N0. 172/17 del Trámite 0858/17 de la Hoja de Ruta del H. Concejo Municipal de Cochabamba con fecha 30 de mayo de este año, se señala “Sin cianobacterias en la laguna Alalay, Mapa de Riesgos”.
Eduardo Morales, no satisfecho con estos resultados y aprovechando el estrecho relacionamiento científico que mantiene con pares internacionales, encuentra apoyo en la Universidad Autónoma de Madrid que pone a disposición el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa y el Laboratorio de Ecología Molecular de Ambientes Extremos del Doctor Ricardo Amils y el doctorando José Manuel Martínez. Lo que estos investigadores revelarían no solo contradice los resultados del Centro de Investigación Genética del Instituto de Investigaciones Técnico Científicas de la Policía Boliviana, sino que exponen una situación que demandaría asumir otro tipo de consideraciones tanto para el cuidado de la salud humana cuanto para la recuperación del espejo de agua.
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556 BACTERIAS Y 6 ESPECIES DE CIANOBACTERIAS
El Doctor Amils visita Cochabamba hace un año (Agosto, 2016), recoge muestras de tres zonas de la laguna: Zona Este donde existen comodatos deportivos por tanto contaminación producto de pesticidas, fertilizantes y otros químicos; del Sudoeste donde se evidencia la presencia de basura acumulada durante años y desembocaduras de aguas de industrias textileras y de plástico; y de la zona Noroeste donde se ubica una gasolinera, circula tráfico vehicular, viviendas particulares y oficinas públicas con desagües dudosos); es decir, tres zonas de muestreo diferentes según las características dadas principalmente por la presencia del hombre y las condiciones propias del medio ambiente. Morales explica que realizar este tipo de zonificación era elemental puesto que si se hacen análisis de ph en las tres zonas, estos arrojarán aquella variación.
Las muestras fueron llevadas a España y pasan por otros dos laboratorios de Madrid: La Unidad de Genómica del Parque Científico de Madrid, y por el Servicio de Genómica y Secuenciación Masiva.
La novedad científica radica en el hallazgo de 556 especies de bacterias entre las cuales se identifican 6 cianobacterias, predomina entre ellas, la Anabaenopsis milleri (tóxica), no así la Arthrospira fusiformis (tóxica) porque sus gruesas paredes celulares no permiten que los reactivos químicos ingresen al citoplasma para la extracción del ADN; esto, sin embargo, no constata su ausencia, solo muestra que los análisis de microscopía que Morales había realizado en Bolivia y que sus pares internacionales habían validado, son complementarios con los análisis moleculares.
La Metagenómica es una alternativa para el estudio de las comunidades microbianas a través de distintas formas como la secuenciación de genomas completos y la secuenciación dirigida a zonas concretas del genoma mediante amplicones. Esta nueva tecnología de secuenciación de segunda y tercera generación contribuye al progreso de este campo de investigación porque permite aumentar la cantidad de datos en un orden de billones de bases secuenciadas por muestra
Cuáles son las consideraciones que se deben tener a partir de estos resultados, le preguntamos a Morales. Se comprueba que cualquier intervención de recuperación de la laguna debe considerar las diferencias biológicas y de contaminación características de cada zona de este espejo de agua; es decir, se requiere emplear al menos tres protocolos distintos. Contradice la afirmación del investigador holandés en sentido de que la laguna está “biológicamente muerta”, y desvirtúa el informe del Centro de Investigación Genética de la Policía Boliviana que señala que solo existen 14 bacterias y que ninguna de ellas es cianobacteria.
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EFECTOS DE LA TOXICIDAD DE LAS CIANOBACTERIAS HALLADAS
Nuestro entrevistado asegura que el riesgo para la salud de la población circundante a la laguna es “muy alto”: “Hay una gran cantidad de población que vive y/o trabaja alrededor, el personal de la Alcaldía está todos los días allí y se está exponiendo a padecer efectos directos en el hígado, los riñones, el bazo y los intestinos. Los síntomas pueden presentarse incluso en visitantes que realizan actividades recreacionales en la zona. Por otra parte, la laguna produce metano y sulfuro de hidrógeno que tienen muchas consecuencias dañinas en la salud del hombre”.
Los niños y las personas de la tercera edad son la población más vulnerable a los efectos nocivos de esta contaminación. Morales explica que a la fecha, la laguna no ha repuesto la totalidad de agua lo que quiere decir que los efectos podrían ser peores a los que se vieron el año pasado: “Para noviembre, diciembre y enero se podría tener nuevamente problemas por la condición seca del medio ambiente”.
El último muestreo realizado por Morales fue hace poco más de un mes. El reporte señala que la floración de las cianobacterias Arthrospira fusiformis continua y que la muerte de peces no ha cesado. La UMSS y el CREMPLA advierten la merma de peces y la ausencia de aves piscívoras en la laguna
LAS RAZONES QUE EXPLICAN LAS DIFERENCIAS EN LOS RESULTADOS DE LOS EXÁMENES MOLECULARES
Los dos informes de laboratorio que se han expuesto presentan conclusiones muy diferentes, esto es explicado por Morales a partir de tres variables que determinaron que el Centro de Investigación Genética de La Paz concluyera sobre la ausencia de cianobacterias: Primero, no se debió analizar lodo, sino agua; segundo, no se debió recoger muestras de una sola zona y menos de la Norte porque las corrientes de aire predominantes en Cochabamba van de Norte a Sur por lo que es más probable que la mayor contaminación se encontrara en el Sur de la laguna; y tercero, no debió emplearse cajas Petri con agar porque se conoce que este medio de cultivo no es propicio para el crecimiento o desarrollo de las cianobacterias.
Por qué deberíamos confiar en lo que nos ha revelado usted, le pregunté a Morales: “No soy político, soy científico y me baso en protocolos y en procedimientos éticos los cuales, como expliqué, ameritan que todo hallazgo deba ser sometido a por lo menos tres validaciones de pares internacionales, y eso es lo que he hecho”
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LOS TRABAJOS DE RECUPERACIÓN
Morales considera que la lógica de intervención que el Municipio está empleando para la recuperación de la laguna es la misma para todo el espejo de agua y no toma en cuenta las particularidades biológicas y de contaminación que tiene. Por otra parte, sus técnicos, demasiado jóvenes, opina, siguen empleando el criterio de agua dulce cuando la laguna es salobre, similar a un estuario debido, principalmente, al alto contenido en el flujo que ingresa a la laguna de agua cruda de alcantarilla.
ENFOQUE INTEGRAL PARA LA SOLUCIÓN
En criterio del ecólogo, son varias las medidas que se podrían considerar para eliminar las cianobacterias en procura de la recuperación de la laguna, es cierto que algunas son demasiado costosas y otras solo exigen voluntad política y persistencia técnica, apunta; empero, la solución demanda una mirada integral y compleja del problema.
Morales prefiere no incidir en la primera acción porque resulta de una obviedad desconsiderada que implica el bloqueo del ingreso de las aguas servidas o crudas, sobre todo de las que provienen de Sacaba. A partir de esto, se puede evaluar la ozonificación, la radiación ultravioleta, la filtración con materiales de distinta granulometría (filtrado seriado con cascajo, arena gruesa y fina), y la implementación de humedales permanentes medida esta que está siendo considerada por el Municipio y que si bien es una alternativa pertinente, requiere de un manejo técnico muy prolijo para que sea efectiva, dice el experto quien además señala el caleado (inactivación de lodos con cal) como propuesta de la UMSS que está siendo empleada de forma experimental por la Alcaldía pero que él considera poco efectiva y pertinente toda vez que la cal dañaría fauna y flora y afectaría solo los primeros centímetros del lodo que -según un estudio de batimetría de la propia UMSS- tiene aproximadamente un metro de espesor; pensar en extraer los lodos a la costa es exponer las bacterias y hongos a las corrientes de aire y dejar que se diseminen, riesgoso.
¿POR QUÉ SE DEBE PRESERVAR LA LAGUNA?
Dos apuntes a tomar en cuenta: 1. Cochabamba es una de las ciudades más contaminadas de Latinoamérica sino la más contaminada según reportes de la Organización Mundial de la Salud, más que el Distrito Federal de México, Santiago de Chile o Sao Paulo, incluso; 2. El número de ecosistemas acuáticos en el Departamento ha quedado reducido a Albarrancho, Coña Coña, Cotapachi, Urkupiña y Alalay.
La laguna Alalay es un espejo de agua abierto que con la radiación evapora agua cuyas moléculas atrapan contaminantes que luego caen como efecto de la gravedad; es decir, la laguna está limpiando el medio ambiente. Para una ciudad seca como esta es importante contar con zonas de humidificación, Alalay permite una mayor tasa de evaporación mejorando el funcionamiento del sistema respiratorio del hombre. Por otra parte, ante los efectos del cambio climático, contar con espacios naturales que actúen como refrigerantes de la atmósfera es indispensable; si tuviéramos más lagunas como Alalay seguramente nos sentiríamos más frescos porque el agua absorbe el calor. Finalmente, como repositorio de agua permite la infiltración y recarga de venas subterráneas que determinan la disponibilidad de agua en los pozos que se encuentran en la zona Sur.
En síntesis, en términos de los beneficios para el ser humano, la laguna Alalay es vital porque limpia, humidifica, refrigera y conserva el medio ambiente; pero también es importante destacar su valor patrimonial que nos permite gozar de una diversidad natural típica.
Finalmente, la conservación de este parque tiene una implicación ética, nos dice Morales porque “como humanos nos convertimos en guardianes y protectores del entorno que vamos a heredar a nuestros hijos. No tiene ningún sentido hacerle daño a la madre naturaleza y condenar a las futuras generaciones”.
EL APORTE DE LA LAGUNA ALALAY A LA CIENCIA, HAY UN DESCUBRIMIENTO
En su carrera profesional, Eduardo A. Morales ha descubierto aproximadamente 40 especies nuevas para la ciencia, 15 de las cuales se encuentran en Bolivia. Su más reciente hallazgo es una diatomea que habita, precisamente, en la laguna Alalay. Le ha llamado Cyclotella longirimoportulata y está publicada en una revista científica alemana.
El potencial de las especies halladas en Alalay y otros cuerpos de agua del valle no ha sido explorado. Muchas de estas especies podrían tener beneficios desde el punto de vista de la alimentación, la industria, etc. De hecho, las diatomeas constituyen una fuente de materia orgánica y oxígeno a nivel mundial y, por tanto, constituyen una base fundamental del funcionamiento de nuestro planeta en el orden de la biotecnología y/o la bioindicación, por ejemplo.
Morales explica que a nivel planetario la contribución de las Diatomeas es impresionante, por ejemplo, son capaces de sostener toda la actividad pesquera en los Océanos.
Los cochabambinos anhelamos y necesitamos una laguna que merezca llamarse espejo de agua. Con estas líneas se espera haber demostrado que la improvisación y la acción basada en el ensayo y el error deben ceder paso a la ciencia, sus protagonistas y sus procedimientos.
Alalay continúa aguardando una intervención definitiva que le ayude a recuperar su estabilidad; con seguridad que este es el deseo de todos.
El Doctor Eduardo A. Morales desea agradecer y reconocer el apoyo de la Universidad Católica Boliviana y de sus estrechos colaboradores, Luis Vildoso y Anelisse Pol, estudiantes de Ing. Ambiental de dicha casa de estudios superiores.
ZONA DE PRESERVACIÓN Y CONSERVACIÓN
“La laguna Alalay se encuentra en un área destinada a la Preservación Ecológica lo que implica corresponder a una zona donde debe haber poca actividad humana, limitándose ésta a labores científicas y educativas, y que respete y amplíe el hábitat de las especies animales y vegetales”
EDUARDO A. MORALES Ph.D.
M.Sc. y Ph.D en Ecología por la Universidad de Connecticut, EUA. Trabajó como científico de planta en la Academia de Ciencias Naturales de Filadelfia, EUA. Impartió Cátedra en la Universidad de Connecticut, Universidad de Filadelfia, Mayor de San Simón, Universidad Católica Boliviana, Universidades Federales de Paraíba y Río de Janeiro, así como en el Jardín Botánico de Sao Paulo, Universidad de Buenos Aires y Universidad Nacional de Jujuy.
Tiene más de 100 publicaciones científicas en revistas de Europa, Norteamérica, Asia y Latinoamérica. Ha publicado en Los Tiempos y Opinión.
RICARDO AMILS PIBERNAT Ph.D.
Doctor en Ciencias por la Universidad Autónoma de Barcelona, Licenciado en Química.
Realizó estancias posdoctorales en Dartmouth Medical School en New Hampshire y en la Universidad de Columbia en Nueva York.
Catedrático de Microbiología en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM)
Investigador del Departamento de Biología Molecular Severo Ochoa, UAM
Dirige el laboratorio de Extremófilos del Departamento de Planetología y Habitabilidad del Centro de Astrobiología, Madrid (Asociado a la NASA)
Participó de investigaciones de la Misión Mars Express y del Grupo de Trabajo de Exploración del Sistema Solar de la Agencia Espacial Europea
Recibió reconocimientos de la NASA (EUA) y el Premio Torre de Nerva (España) entre otros.
Autor de más de 300 artículos científicos.
ALGUNAS DE LAS ESPECIES DESCUBIERTAS POR MORALES
Aulacoseira kruegeriana, diatomea de ríos altos andinos; su nombre honra a la profesora Ana María Kruger, publicada en Inglaterra.
Achnanthidium cadimae, publicada en Alemania, y que honra a Mirtha Cadima, otra docente de la UMSS.
Otras especies descritas por Morales incluyen a Ulnaria titicacaensis del Lago Titicaca, Staurosira kojtsunarum del río Desaguadero, Fragilaria cochabambina de Sehuencas, Nitzschia boliviana de Unduavi, etc., todas publicadas en revistas científicas extranjeras de renombre
“La incorporación de Nitrógeno atmosférico y el reciclaje de nutrientes en la columna de agua y sedimentos así como la reutilización de la materia orgánica producida por las algas han resultado en una densidad algal pocas veces reportada en la literatura”
“Alalay contiene restos de la fauna, flora y microbiota del Valle Seco Interandino y no podemos arriesgarnos a perder para siempre este remanente de la identidad y esencia del ecosistema en el que vivimos y desarrollamos nuestras actividades”
“No se está llevando la ciencia a campo, sentencia Eduardo A. Morales ”
