Control biológico de la contaminación del agua
J.A. Villalobos y L.G. Albéndiz
El hecho de que el agua no es un recurso inagotable ha cobrado especial relevancia en los últimos años, calando profundamente en la conciencia y sensibilidad ciudadana. La gestión de este elemento se ha convertido así en una exigencia social de primera magnitud. Es necesario, no sólo racionalizar el consumo del agua, sino también evitar que se deteriore con el objeto de que sea factible su reutilización.
Las aguas residuales, urbanas e industriales, deficientemente tratadas, junto con los productos derivados de actividades agrícolas y ganaderas (en especial abonos y pesticidas), son los principales agentes contaminantes. Para hacerse una idea de la importancia del problema, baste con decir que existen más de 200.000 puntos negros de vertidos en los ríos españoles y que sólo el Guadalhorce recibe un aporte de 4.000 toneladas de carga contaminante cada año.
La gravedad de la situación hace imprescindible el establecimiento de una red de vigilancia que permita la actuación inmediata cuando se produzcan aumentos significativos en los niveles de contaminación. Los principales métodos para controlar la calidad del agua se apoyan fundamentalmente en análisis fisicoquímicos, relativamente exactos y fáciles de realizar. Sin embargo, desde un punto de vista biológico es posible efectuar estimaciones, que si bien requieren un mayor esfuerzo, conllevan las suficientes ventajas para justificar su empleo.
En primer lugar, los índices biológicos informan de situaciones acontecidas algún tiempo atrás, desvelando factores no presentes en el momento de la toma de muestras. En efecto, el estudio de la estructura de una comunidad descubre la actuación de agentes que inciden de forma discontinua y que pueden, por tanto, no ser detectados a través de análisis rutinarios. En segundo término, las distintas respuestas del medio ante los contaminantes se reflejan mejor en las características de todo el ecosistema sometido a estrés, que en unos pocos parámetros a veces seleccionados de forma incorrecta.
El que determinados organismos puedan actuar como indicadores, se debe al bajo grado de tolerancia que éstos presentan ante pequeñas alteraciones del ambiente (organismos estenoicos). El interés que tiene su identificación es por tanto notable, ya que su presencia define cualitativamente el medio en el que viven. Así, en aguas muy polucionadas, con altos valores de DBO5, es común la presencia de bacterias anaerobias (Chlorochromatium aggregatum, Methanobacterium soehngenii, Peloploca taeniata), cianofíceas de fangos en descomposición (Oscillatoria putrida, Oscillatoria chlorina), zooflagelados (Bodo putrinus), ciliados (Vorticella microstoma, Saprodinium dentatum), Euglenófitos (Euglena viridis) y algas amarillas (Oikomonas mutabilis). Son igualmente habituales amebas detritófagas (Vahlkampfia limax, Pelomyxa palustris), rotíferos (Rotaria neptunia) y algunas especies de macroinvertebrados como el anélido Tubifex tubifex e incluso larvas de los dípteros Chironomus thummi y Eristalis tenax.
En zonas menos degradadas con concentraciones significativas de oxígeno, se observa un descenso en la proporción de bacterias y un incremento generalizado de la diversidad. Los organismos autótrofos se desarrollan profusamente apareciendo masas de cianofíceas (Phormidium autumnale, Oscillatoria tenuis, Microcystis flos-aquae), diatomeas (Hantzschia amphioxys, Fragilaria crotonensis, Synedra acus, Melosira granulata) y algas verdes (Chlamydomonas ehrenbergi, Pediastrum boryanum, Scenedesmus quadricauda). Entre otros, son también comunes en aguas de estas características: ciliados (Colpoda cucullus, Paramecium caudatum, Oxytricha fallax), rotíferos (Brachionus urceolaris, Lecane lunaris), anélidos (Stylaria lacustris), moluscos (Lymnaeae stagnalis, Radix ovata), larvas de insectos (Sialis lutaria, Leuctra fusca, Notonecta glauca, Culex sp.) y peces (Barbus barbus).
En medios poco contaminados, con altas concentraciones de oxígeno y escasez de materia orgánica, se detecta una merma tanto en el número de especies como en la producción de los organismos fotosintéticos. Asociadas a estas condiciones están algunas diatomeas (Meridion circulare, Nitzschia linearis), clorofíceas (Ulothrix zonata, Cladophora glomerata), ciliados (Vorticella similis), larvas de blefarocéridos (Liponeura cinerascens), plecópteros (Perla bipunctata) y efímeras (Ephemera vulgata), moluscos del género Sphaerium y peces (Salmo trutta).
La metodología de análisis basada en bioindicadores ha sufrido una importante evolución desde que se propuso la utilización de listas de organismos como indicadores de características del agua en relación con la mayor o menor cantidad de materia orgánica [Kolkwitz y Marsson, Ber. Deutsch. Bot. Gess., 26, 505 (1908)] . Actualmente, los índices utilizados para medir la calidad de las aguas dulces se dividen en dos grandes grupos: índices de contaminación e índices relacionados con la estructura de la comunidad. Este último se subdivide a su vez en : índices tróficos, taxonómicos, de diversidad y comparativos.
Los índices de contaminación examinan el descenso de organismos resultante de la progresiva degradación del medio [Kothé, Deutsch. Gess. Mitt., 6, 60 (1962); Hellawell, Biological surveillance of rivers, Water Research Center (1978)]. Los índices tróficos y taxonómicos estudian respectivamente la proporción de especies de cada nivel trófico [Gabriel, Cas. Lek. Cesk., 85, 1425 (1946)] y la composición taxonómica de la comunidad [García de Jalón y González del Tánago, Métodos biológicos para el estudio de la calidad de las aguas, ICONA (1986)]. Los índices de diversidad se basan en que los medios más estables, por lo general, presentan una mayor diversidad [Shannon, Boll. Syst. Tech. J., 27, 379 (1948); Menhinick, Ecology, 45, 859 (1964); Cairns et al., J. Wat. Pollut. Fed., 40, 1607 (1968)]. Por último, los índices comparativos tratan de cotejar distintas comunidades en tramos equivalentes de dos o más cursos de agua [Sokal, Syst. Zool., 10, 71 (1961)].
El principal inconveniente ligado al cálculo de los índices biológicos se centra en la correcta identificación taxonómica de los organismos. Esta dificultad puede reducirse en la práctica limitando el estudio a los macroinvertebrados y las algas, grupos suficientemente representativos para llevar a cabo una evaluación adecuada [Pesson, La contaminación de las aguas continentales, Mundi-Prensa (1979)]. Por otro lado, se tiende cada día más a la búsqueda y empleo de índices que, siendo fiables, puedan aplicarse sin necesidad de llegar a determinaciones específicas. En este sentido, se encuentra el BMWP¹ revisado de Hellawell, que sólo requiere identificaciones a nivel de familia [Alba-Tercedor y Sánchez-Ortega, Limnética, 4, 51 (1988)]. Finalmente, en aguas cuyas comunidades biológicas estén perfectamente caracterizadas, bastaría el simple reconocimiento de las especies indicadoras propias de ese ecosistema.
J.A. Villalobos Roca es Profesor en el I.E.S. Valle del Azahar y L.G. Albéndiz es Profesor en el I.B. Pablo R. Picasso.