Cuando un río se queda sin oxígeno
Seguramente has visto ríos sucios con basura, espuma o una coloración verde. Estas características son señales de contaminación, aunque algunas, como la espuma, también pueden tener causas naturales. Pero, ¿has visto un río negro?
Hace poco, visité un río completamente negro y con un olor característico a huevo podrido o drenaje; más precisamente, un olor asociado con la posible presencia de sulfuro de hidrógeno. Mi visita se debió a un proyecto que busca sanearlo.
Las características visuales y olfativas observadas son compatibles con condiciones fuertemente reductoras y con el desarrollo de procesos anaerobios. Estos procesos son comunes en reactores de plantas de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, cuando predominan en la columna de agua de un río como consecuencia de descargas de aguas residuales y materia orgánica, representan una de las expresiones más extremas de su deterioro. Es un río prácticamente muerto para los peces y para gran parte de los organismos que dependen del oxígeno.
La espuma en un cuerpo de agua puede tener un origen natural o deberse a la presencia de detergentes, materia orgánica y otras sustancias procedentes de descargas de aguas residuales. Por su parte, una coloración verde suele relacionarse con el crecimiento excesivo de algas o cianobacterias, favorecido por el excesivo aporte de nutrientes al cuerpo de agua.
La eutrofización se origina por el rápido crecimiento de algas y otras plantas acuáticas debido a la presencia del nitrógeno y fósforo descargado en los ríos. [1] Esta proliferación puede enturbiar el agua y bloquear el paso de la luz. Además, las algas y otros organismos consumen oxígeno al respirar y, cuando mueren, los microorganismos que los descomponen también consumen oxígeno. Si este consumo supera la capacidad del cuerpo de agua para reponerlo, el oxígeno disponible puede llegar a agotarse.
Entonces, ¿qué sucede cuando un río se queda sin oxígeno?, ¿qué es la anaerobiosis en un río o un lago?
Primero, ¿qué es un proceso anaerobio? Es la descomposición u oxidación de compuestos orgánicos, en ausencia de oxígeno libre, para obtener la energía requerida para el crecimiento y mantenimiento de los microorganismos anaerobios. [2]
En sentido estricto, la ingeniería sanitaria distingue entre condiciones anóxicas, en las que no hay oxígeno libre pero todavía existen nitratos o nitritos disponibles, y condiciones anaerobias, en las que tampoco se dispone de estos compuestos como aceptores de electrones. [3]
En un río que recibe grandes cantidades de materia orgánica, los microorganismos aerobios comienzan a degradarla y consumen el oxígeno disuelto. Si este consumo es mayor que la reposición de oxígeno mediante el contacto con la atmósfera y la fotosíntesis, su concentración disminuye hasta generar condiciones hipóxicas y puede llegar a agotarse. A medida que disminuye la disponibilidad de oxígeno y de otros aceptores de electrones, pueden establecerse condiciones cada vez más reductoras hasta llegar a la anaerobiosis. Entre los procesos que ocurren bajo estas condiciones puede presentarse la reducción de sulfatos y la generación de sulfuro de hidrógeno, compuesto asociado con el característico olor a huevo podrido.
Por ello, la anaerobiosis puede considerarse una etapa extrema del agotamiento de oxígeno ocasionado por la contaminación orgánica. No es necesariamente el último paso de cualquier tipo de contaminación, un río también puede estar gravemente afectado por sustancias tóxicas sin volverse anaerobio, pero sí representa la pérdida de una de sus funciones ecológicas fundamentales.
¿Cómo llega un río a este punto?
Los ríos tienen cierta capacidad natural de autodepuración. El movimiento del agua favorece la entrada de oxígeno desde la atmósfera y los microorganismos degradan una parte de la materia orgánica recibida. Sin embargo, esta capacidad tiene un límite. Cuando las descargas contaminantes son continuas o demasiado elevadas, el oxígeno se consume más rápidamente de lo que puede reponerse. El río deja entonces de comportarse como un ecosistema aerobio y comienza a funcionar, en algunos tramos, de manera semejante a un reactor anaerobio no controlado.
¿Un río en estas condiciones puede recuperarse?
Sí, pero no basta con retirar basura o airear el agua. Primero deben reducirse o eliminarse las descargas contaminantes; se requiere una estrategia adecuada para el tratamiento de las aguas residuales, identificar y controlar las aportaciones industriales y recuperar las condiciones hidráulicas y ecológicas del cauce.
Esta situación no es únicamente teórica. En Latinoamérica existen ríos cuyos niveles de contaminación han llevado algunos de sus tramos a condiciones de severo agotamiento de oxígeno. Algunos se encuentran actualmente dentro de importantes proyectos y programas de saneamiento. En una próxima entrada revisaremos estos casos y los retos que implica devolverle vida a un río.
Texto por: Miriam Castro Martínez, con apoyo de ChatGPT para la revisión editorial.
Referencias
· [1] Henze, M., van Loosdrecht, M. C. M., Ekama, G. A., y Brdjanovic, D. (2017). Desarrollo del tratamiento de aguas residuales. En M. Henze, M. C. M. van Loosdrecht, G. A. Ekama y D. Brdjanovic (Eds.), Tratamiento biológico de aguas residuales: Principios, modelación y diseño (C. M. López Vázquez, G. Buitrón Méndez, H. A. García y F. J. Cervantes Carrillo, Eds. de la versión en español, pp. 1–8). IWA Publishing.
· [2] Romero Rojas, J. A. (2004). Tratamiento de aguas residuales: Teoría y principios de diseño (3.ª ed.). Escuela Colombiana de Ingeniería
· [3] Comeau, Y. (2017). Metabolismo microbiano. En M. Henze, M. C. M. van Loosdrecht, G. A. Ekama y D. Brdjanovic (Eds.), Tratamiento biológico de aguas residuales: Principios, modelación y diseño (C. M. López Vázquez, G. Buitrón Méndez, H. A. García y F. J. Cervantes Carrillo, Eds. de la versión en español, pp. 9–34). IWA Publishing.
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