Blooms de cianobactérias tóxicas comprometem o uso da água do Rio Negro, Uruguai

Autores

  • Sylvia Bonilla Grupo de Ecología y Fisiología de Fitoplancton y Sección Limnología, IECA, Facultad de Ciencias, Universidad de la República (UdelaR). Montevideo, Uruguay. https://orcid.org/0000-0002-1772-9899
  • Luis Aubriot Grupo de Ecología y Fisiología de Fitoplancton y Sección Limnología, IECA, Facultad de Ciencias, Universidad de la República (UdelaR). Montevideo, Uruguay. https://orcid.org/0000-0001-9673-6853
  • Signe Haakonsson Grupo de Ecología y Fisiología de Fitoplancton y Sección Limnología, IECA, Facultad de Ciencias, Universidad de la República (UdelaR). Montevideo, Uruguay. https://orcid.org/0000-0001-8205-3672
  • Mariana Illarze Sección Limnología, IECA, Facultad de Ciencias, Universidad de la República (UdelaR). Montevideo, Uruguay https://orcid.org/0000-0001-9286-9384
  • Ismael Díaz Isasa Laboratorio de Desarrollo Sustentable y Gestión Ambiental del Territorio, IECA, UdelaR. Montevideo, Uruguay https://orcid.org/0000-0003-3176-1753
  • Beatriz M. Brena Grupo de Ecología y Fisiología de Fitoplancton y Área Bioquímica, Facultad de Química, UdelaR. Montevideo, Uruguay https://orcid.org/0000-0002-8056-7167

DOI:

https://doi.org/10.26461/22.08

Palavras-chave:

qualidade da água, eutrofização, reservatórios, nutrientes, fitoplâncton

Resumo

Blooms de cianobactérias tóxicas geram impactos ambientais e econômicos negativos, alem de danos à saúde humana e animal. Análise de dados históricos (1989-2020, n = 423) e um experimento de enriquecimento de nutrientes foram realizados para estudar as cianobactérias do Río Negro, o principal rio interno do Uruguai. Com base em indicadores quantitativos (biovolume e abundância de células cianobacterianas e observação visual) foram definidas quatro categorias de perigosidade de exposição a toxinas. As cianobactérias mais comuns (Microcystis sp. e Dolichospermum sp.) são produtoras potenciais de várias toxinas, algumas das quais nunca foram analisadas en Uruguai. Elevadas biomassas de cianobactérias  e concentrações das toxinas (microcistinas) foram encontradas desde 2000 com tendência a aumentar casos em categorias de alta perigosidade e alertando para a deterioração ambiental, a última década. Concentrações altas de nutrientes na água indicam eutrofização avançada associado com o aumento da área da bacia dedicada à agricultura. Os resultados experimentais demonstraram o papel fundamental dos nutrientes e do tempo de residencia no favorecimento de cianobactérias. A proliferação de cianobactérias tóxicas ameaçam seriamente os múltiplos serviços ecossistêmicos fornecidos pelo rio, tornando essencial a implementação de monitoramento de cianobactérias, planos de manejo e monitoreamento para controlar a eutrofização em longo prazo.

 

Downloads

Não há dados estatísticos.

Referências

Alonso, J., Quintans, F., Taks, J., Conde, D., Chalar, G., Bonilla, S., et. al., 2019. Water Quality in Uruguay: Current status and challenges. En: Water Quality in the Americas. Risks and Opportunities. Mexico: IANAS, pp.561–597.

Arocena, R., Chalar, G. y Pacheco, J.P., 2018. Agriculture and elevation are the main factors for Pampasic stream habitat and water quality. En: Environmental Monitoring and Assessment, 190, 254. DOI: https://doi.org/10.1007/s10661-018-6622-6

Aubriot, L., Zabaleta, B., Bordet, F., Sienra, D., Risso, J., Achkar, M. y Somma, A., 2020. Assessing the origin of a massive cyanobacterial bloom in the Río de la Plata (2019): Towards an early warning system. En: Water Research, 181, pp.115944. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115944

Aubriot, L.E., Delbene, L., Haakonsson, S., Somma, A., Hirsch, F. y Bonilla, S., 2017. Evolución de la eutrofización en el Río Santa Lucía: influencia de la intensificación productiva y perspectivas. En: INNOTEC, 14(14), pp.7–16. DOI: https://doi.org/10.26461/14.04

Barreto, P., Dogliotti, S. y Perdomo, C., 2017. Surface water quality of intensive farming areas within the Santa Lucia River basin of Uruguay. En: Air, Soil and Water Research, 10, pp.1–8. DOI: https://doi.org/10.1177/1178622117715446.

Bonilla, S., Haakonsson, S., Somma, A., Gravier, A., Britos, A., Vidal, L., De León, L., Brena, B., Pírez, M., Piccini, C., Martínez de la Escalera, G., Chalar, G., González-Piana, M., Martigani, M. y Aubriot, L., 2015. Cianobacterias y cianotoxinas en ecosistemas límnicos de Uruguay. En: INNOTEC, 10, pp.9–22.

Brena, B.M., Font, E., Pírez Schirmer, M., Badagian, N., Cardozo, E., Pérez-Parada, A. y Bonilla, S., 2021. Microcystin ELISA in water and animal serum for an integrated environmental monitoring strategy. En: International Journal of Environmental Analytical Chemistry. DOI: https://doi.org/10.1080/03067319.2021.1881073

Chalar, G., 2009. The use of phytoplankton patterns of diversity for algal bloom management. En: Limnologica, 39(3), pp.200–208. DOI: https://doi.org/10.1016/j.limno.2008.04.001

Chalar, G., Fabián, D., González, M. y Delbene, L., 2010. Limnología de los embalses del Río Negro: Noviembre 2000 – Marzo 2009. Informe [En línea]. Montevideo: Sección Limnología, Facultad de Ciencias, Universidad de la República. [Consulta: 5 de febrero de 2021]. Disponible en: http://limno.fcien.edu.uy/pactuales/Rio%20Negro%20Inforrme%202000-2009.pdf

Chalar, G., Gerhard, M., González-Piana, M. y Fabián, D., 2014. Hidroquímica y eutrofización en tres embalses subtropicales en cadena. En: Marchovecchio, J.E., Botté, S.E., Freije, R.H., eds. Procesos geoquímicos superficiales en Sudamérica. Bahía Blanca: SiFyQA, pp.121-148.

Chalar, G., Garcia-Pesenti, P., Silva-Pablo, M., Perdomo, C., Olivero, V. y Arocena, R., 2017. Weighting the impacts to stream water quality in small basins devoted to forage crops, dairy and beef cow production. En: Limnologica, 65, pp.76–84. DOI: https://doi.org/10.1016/j.limno.2017.06.002

Chorus, I. y Welker, M., 2021. Toxic cyanobacteria in water. 2nd ed. Boca Ratón: CRC Press. DOI: https://doi.org/10.1201/9781003081449

Conde, D., Gorga, J., Clemente, J., Paradiso, M., De león, L. y Lacerot, G., 1999. Calidad de agua en el embalse Rincón del Bonete, período 1994-1999. Informe final [En línea]. Montevideo: FCIEN, UTE. [Consulta: 2 de febrero de 2021]. Disponible en: http://limno.fcien.edu.uy/cd/html/public/pdf/infotec/Conde-etal1999-Bonete-InformeResumenejecutivo.pdf

Conde, D., Paradiso, M., Gorga, J., Brugnoli, E., De León, L. y Mandiá, M., 2002. Problemática de la calidad de agua en el sistema de grandes embalses del Río Negro (Uruguay) [En línea]. Montevideo: CIER 39, pp.51–68. [Consulta: 2 de febrero de 2021]. Disponible en: http://limno.fcien.edu.uy/cd/html/public/pdf/articulos/Conde-etal-CIER2002.pdf

Conde, D. y Sommaruga, R., 1999. A review of the state of Limnology in Uruguay. En: Gopal, J., Wetzel, R., eds. Limnology in developing countries 2. New Delhi: International Scientific Publications/SIL. pp.1–31.

Cremella, B., Huot, Y. y Bonilla, S., 2018. Interpretation of total phytoplankton and cyanobacteria fluorescence from cross-calibrated fluorometers, including sensitivity to turbidity and colored dissolved organic matter. En: Limnology and Oceanography: Methods, 16(12), pp.881–894. DOI: https://doi.org/10.1002/lom3.10290

Cunha, D.G.F., Calijuri, M.do C. y Lamparelli, M.C., 2013. A trophic state index for tropical/subtropical reservoirs (TSItsr). En: Ecological Engineering, 60, pp.126–134. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2013.07.058

Davis, J.R. y Koop, K., 2006. Eutrophication in Australian rivers, reservoirs and estuaries – a southern hemisphere perspective on the science and its implications. En: Hydrobiologia, 599(1), pp.23–76. DOI: https://doi.org/10.1007/s10750-005-4429-2

De León, L., Paradiso, M., Brugnoli, E., Gorga, J. y Conde, D., 2001. II Muestreo de toxicidad y II Muestreo de calidad de agua en los embalses del Río Negro. Montevideo: Sección Limnología, Facultad de Ciencias, Universidad de la República. (Informe inédito).

Dodds, W.K., Bouska, W.W., Eitzmann, J.L., Pilger, T.J., Pitts, K.L., Riley, A.J., Schloesser, J.T. y Thornbrugh, D.J., 2009. Eutrophication of U. S. freshwaters: Analysis of potential economic damages. En: Environmental Science and Technology, 43(1), pp.12–19. DOI: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es801217q

Estudio Ingeniería Ambiental, 2019. Informe técnico. Respuesta a SIC14- Ecosistemas acuáticos II. Informe técnico. CUECAR S.A. Y BLANVIRA S.A. Exp. 2018/14000/011210. Montevideo: EIA. [Consulta: 20 de enero de 2021]. Disponible en: https://www.ambiente.gub.uy/oan/wp-content/uploads/2018/02/22.1-Respuesta-SIC-14-Ecosistemas-acu%C3%A1ticos-II_en.pdf

FAO y Uruguay. Ministerio de Vivienda Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, 2015. Atlas de cobertura del suelo del Uruguay: cobertura del suelo y detección de cambios 2000-2011 [En línea]. Montevideo: MVOTMA. [Consulta: 15 de noviembre de 2020] Disponible en: http://www.fao.org/3/i4372s/i4372s.pdf

Ferrari, G., Pérez, M. del C., Dabezies, M., Míguez, D. y Saizar, C., 2011. Planktic Cyanobacteria in the Lower Uruguay River, South America. En: Fottea, 11(1), 225–234.

Furtado, A.L.F.F., Calijuri, M.D.C., Lorenzi, A.S., Honda, R.Y., Genuário, D.B. y Fiore, M.F., 2009. Morphological and molecular characterization of cyanobacteria from a Brazilian facultative wastewater stabilization pond and evaluation of microcystin production. En: Hydrobiologia, 627(1), pp.195–209. DOI: https://doi.org/10.1007/s10750-009-9728-6

Gazzano, I., Achkar, M. y Diaz, I., 2019. Agricultural transformations in the southern cone of Latin America: Agricultural intensification and decrease of the aboveground net primary production, Uruguay’s case. En: Sustainability, 11(24), 7011. DOI: https://doi.org/10.3390/su11247011

Glibert, P.M., Maranger, R., Sobota, D.J. y Bouwman, L., 2014. The Haber Bosch-harmful algal bloom (HB-HAB) link. En: Environmental Research Letters, 9(10). DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/9/10/105001

González-Piana, M., Fabian, D., Delbene, L. y Chalar, G., 2011. Toxics blooms of Microcystis aeruginosa in three Río Negro reservoirs, Uruguay. En: Harmful Algal News, 43, pp.16–17.

González-Piana, M., Fabián, D., Piccardo, A. y Chalar, G., 2017. Dynamics of total Microcystin LR concentration in three subtropical hydroelectric generation reservoirs in Uruguay, South America. En: Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 99(4), pp.488–492. DOI: https://doi.org/10.1007/s00128-017-2158-7

González-Piana, M., Piccardo, A., Ferrer, C., Brena, B., Pírez, M., Fabián, D. y Chalar, G., 2018. Effects of wind mixing in a stratified water column on toxic cyanobacteria and Microcystin-LR distribution in a subtropical reservoir. En: Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 101, pp.611–616. DOI: https://doi.org/10.1007/s00128-018-2446-x

Goyenola, G., Kruk, C., Mazzeo, N., Nario, A., Perdomo, C., Piccini, C., y Meerhoff, M. 2021. Producción, nutrientes, eutrofización y cianobacterias en Uruguay: armando el rompecabezas. En: INNOTEC, 22, pp.1–33. DOI: https://doi.org/10.26461/22.02

Haakonsson, S., Rodríguez-Gallego, L., Somma, A. y Bonilla, S., 2017. Temperature and precipitation shape the distribution of harmful cyanobacteria in subtropical lotic and lentic ecosystems. En: Science of the Total Environment, 609, pp.1132–1139. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.07.067

Huisman, J., Codd, G.A., Paerl, H.W., Ibelings, B.W., Verspagen, J.M.H. y Visser, P.M., 2018. Cyanobacterial blooms. En: Nature Reviews Microbiology, 16(8), pp.471–483. DOI: 10.1038/s41579-018-0040-1

IBGE, 2018. Monitoramento da cobertura e uso da terra do Brasil 2014-2016 [En línea]. Río de Janeiro: IBGE. [Consulta: 10 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/livros/liv101625.pdf

Illarze, M., 2015. Embalses como incubadoras de cianobacterias: efecto de la residencia del agua y de la disponibilidad de nutrientes. Montevideo: Facultad de Ciencias, Universidad de la República. (Tesis de Grado).

Kruk, C., Martínez, A., Martínez de la Escalera, G., Trinchin, R., M., G., Segura, A.M., Piccini, C., Brena, B., Fabiano, G., Pirez, M., Gabito, L., Alcántara, I., Yannicelli, B., 2019. Floración excepcional de cianobacterias tóxicas en la costa de Uruguay, verano 2019. En: INNOTEC, 18(18), pp.36–68. DOI: https://doi.org/10.26461/18.06

Maavara, T., Parsons, C.T., Ridenour, C., Stojanovic, S., Dürr, H.H., Powley, H.R. y Van Cappellen, P., 2015. Global phosphorus retention by river damming. En: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 112(51), pp.15603–15608. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1511797112

Moss, B., 2008. Water pollution by agriculture. En: Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 363(1491), pp.659-666. DOI: https://doi.org/10.1098/rstb.2007.2176.

Paerl, H.W., 2017. Controlling cyanobacterial harmful blooms in freshwater ecosystems. En: Microbial Biotechnology, 10(5), pp.1106–1110. DOI: https://doi.org/10.1111/1751-7915.12725

Paerl, H.W. y Otten, T.G., 2013. Harmful Cyanobacterial blooms: causes, consequences, and controls. En: Microbial Ecology, 65(4), pp.995–1010. DOI: https://doi.org/10.1007/s00248-012-0159-y

Palmer, M. y Ruhi, A., 2019. Linkages between flow regime, biota, and ecosystem processes: Implications for river restoration. En: Science, 365(6459). DOI: https://doi.org/10.1126/science.aaw2087

Patrone, J.C., 2014. Hidroelectricidad – Uruguay. Informe Final. [En línea]. Buenos Aires: Programa Marco para la Gestión Sostenible de los Recursos Hídricos de la Cuenca del Plata. [Consulta: 11 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://cicplata.org/wp-content/uploads/2019/08/Hidroelectricidad-Uruguay_Julio-Patrone.pdf

Pérez, M.C., Bonilla, S. y Martínez, G., 1999. Phytoplankton community of a polymictic reservoir, La Plata River basin, Uruguay. En: Revista Brasileira de Biologia, 59(4), pp.535–541. DOI: https://doi.org/10.1590/S0034-71081999000400002

Pérez, M. C., 2002. Fitoplancton del Río Negro, Uruguay. En: Limnetica, 21(1–2), pp.81–92.

Ramankutty, N., Mehrabi, Z., Waha, K., Jarvis, L., Kremen, C., Herrero, M. y Rieseberg, L.H., 2018. Trends in global agricultural land use: implications for environmental health and food security. En: Annual Review of Plant Biology, 69(604), pp.789–815. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-042817-040256

Rangel, L.M., Silva, L.H.S., Rosa, P., Roland, F. y Huszar, V.L.M., 2012. Phytoplankton biomass is mainly controlled by hydrology and phosphorus concentrations in tropical hydroelectric reservoirs. En: Hydrobiologia, 693(1), pp.13–28. DOI: https://doi.org/10.1007/s10750-012-1083-3

Sinha, E., Michalak, A.M., Calvin, K.V. y Lawrence, P.J., 2019. Societal decisions about climate mitigation will have dramatic impacts on eutrophication in the 21st century. En: Nature Communications, 10(1), pp.939. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-08884-w

Steffensen, D.A., 2008. Economic cost of cyanobacterial blooms. En: Cyanobacterial harmful algal blooms: state of the science and research needs. New York: Springer. pp.855-865. https://doi.org/10.1007/978-0-387-75865-7_37

Tundisi, J.G., Rocha, O., Matsumura-Tundisi, T. y Braga, B., 1998. Reservoir management in South America. En: International Journal of Water Resources Development, 14(2), pp.141–155. DOI: https://doi.org/10.1080/07900629849367

United States Geological Survey, 2018. Landsat 8 OLI. [En línea]. [s.l.]. USGS. [Consulta: 21 de agosto de 2020]. Disponible en: https://earthexplorer.usgs.gov

Uruguay. Ministerio de Medio Ambiente, 2020. Observatorio ambiental nacional: calidad de agua [En línea]. Montevideo: Ministerio de Ambiente. [Consulta: 08 de junio de 2021]. Disponible en: https://www.dinama.gub.uy/oan/datos-abiertos/calidad-agua/

Uruguay. Ministerio de Vivienda, Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, DINAMA, 2019a. Ref.: CUECAR S.A y BLANVIRA S.A. Solicitud de Autorización Ambiental Previa para su proyecto Planta de celulosa y zona franca en el departamento de Durazno. Informe final. [En línea]. Montevideo: DINAMA. [Consulta: 20 de abril de 2020]. Disponible en: https://www.ambiente.gub.uy/oan/wp-content/uploads/2018/02/20190514-IF-UPM-FINAL.pdf

Uruguay. Ministerio de Vivienda Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, DINAMA, 2019b. Red de Monitoreo Costero. Monitoreo de playas. Quinquenio 2013-2018 y temporada 2018-2019. Informe técnico [En línea]. Montevideo: DINAMA. [Consulta: 9 de febrero de 2021]. Disponible en: https://www.dinama.gub.uy/oan/documentos/Informe_monitoreo_calidad_de_playas_2018-2019.pdf

Uruguay. Ministerio de Vivienda Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, DINAMA, 2018. Calidad ambiental de la cuenca del Río Negro 2009 - 2017 [En línea]. Montevideo: DINAMA. [Consulta: 20 de enero de 2021]. Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-ambiente/comunicacion/publicaciones/informe-calidad-ambiental-del-rio-negro-2009-2017.

Uruguay. Ministerio de Vivienda Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente, DINAMA, 2012. Monitoreo y evaluación de calidad de agua. Plan para la definición de una línea de base del Río Negro. Reporte de resultados del período. Informe de consultoría 14 [En línea]. Montevideo: DINAMA-PNUD. [Consulta: 12 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://www.gub.uy/ministerio-ambiente/comunicacion/publicaciones/monitoreo-evaluacion-del-rio-negro-2011.

Uruguay. Decreto 253/979, de 9 de mayo de 1979. Diario Oficial, 31 de mayo de 1979, p.1479.

Valderrama, J.C., 1981. The simultaneous analysis of total nitrogen and total phosphorus in natural waters. En: Marine Chemistry,10(2), pp.109–122. DOI: https://doi.org/10.1016/0304-4203(81)90027-X

van Apeldoorn, M.E.V., Egmond, H.P., Speijers, G.J.A. y Bakker, G.J.I., 2007. Toxins of cyanobacteria. En: Molecular Nutrition & Food Research, 51(1), pp.7–60. DOI: https://doi.org/10.1002/mnfr.200600185

Publicado

2021-12-02

Como Citar

Bonilla, S., Aubriot, L., Haakonsson, S., Illarze, M., Díaz Isasa, I., & Brena, B. M. (2021). Blooms de cianobactérias tóxicas comprometem o uso da água do Rio Negro, Uruguai. INNOTEC, (22 jul-dic), e577. https://doi.org/10.26461/22.08

Edição

Seção

Artículos

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)