Marea roja y floraciones de algas, hechos e información
Las mareas rojas son floraciones de algas nocivas que ocurren en todo el mundo. Hay más de 300 especies de mareas rojas, y estas floraciones ocurren en tres importantes regiones costeras de los Estados Unidos, aunque los investigadores están estudiando floraciones más grandes en áreas que previamente habían sido mitigadas. Las mareas rojas son causadas por varios microorganismos diferentes, todos los cuales son fitoplancton que usan la energía de la luz para crecer.
En los Estados Unidos, las mareas rojas precedieron a los colonos españoles; la historia muestra que los nativos americanos conocían las algas. Pero con el impacto humano y el cambio climático, las algas hambrientas de nutrientes han empeorado, causando daño a animales y humanos e interrumpiendo los planes de vacaciones de primavera.
Un barquero de Cachemira rema sobre una gruesa capa de algas rojas en el lago Dal en Srinagar, India, el 29 de septiembre de 2018.
Foto de Masrat Jan, NurPhoto/Getty Images
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¿Qué es una marea roja?
Al menos tres especies de dinoflagelados y un tipo de diatomea son responsables de la toxicidad de la marea roja en los Estados Unidos. Estas formas microscópicas de algas producen toxinas que pueden enfermar a los humanos y ser mortales para los animales marinos. A pesar del nombre, no todas las mareas rojas son rojas. El color de las algas varía del naranja oxidado al verde y al bioluminiscente, según los pigmentos de las células y las condiciones atmosféricas locales.
En los Estados Unidos, las mareas rojas ocurren con mayor frecuencia en el Golfo de México, California y el Golfo de Maine. En cada uno de estos lugares, cuando las condiciones eran consistentes, un microbio diferente, a menudo presente en niveles bajos, produjo una floración de algas. (Lea más sobre las mareas rojas en Australia).
Golfo de México
Un alga tóxica, Karenia brevis, vive todo el año en bajas concentraciones en el Golfo de México. Cuando las condiciones ambientales, como la temperatura, los niveles de nutrientes y el viento, son las adecuadas, las poblaciones de algas pueden explotar y formar enormes floraciones. Estas floraciones liberan grandes cantidades de brevitoxinas en el océano. Estas mareas rojas afectaron a Florida, Luisiana, Alabama y Texas con sus característicos tonos rojos.
Las mareas rojas ocurren todos los años en Florida, dijo Richard Stumpf, un experto en floraciones de algas de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). En Texas, solían florecer cada diez años, pero ahora aparecen cada tres años. Los casos en Louisiana y Alabama tienden a ser raros, generalmente solo cuando los huracanes empujan las floraciones desde el suroeste de Florida hacia el noroeste.
Una vista aérea de patos alimentándose en agua verde durante una floración de algas nocivas (HAB) de algas verdeazuladas, también conocidas como algas verdeazuladas, el 25 de agosto de 2023 en Lake Elsinore, California. La ciudad ha prohibido todas las actividades, incluidas la pesca, la natación y la navegación, debido al riesgo de enfermedades graves o muerte para humanos y animales. Impulsado especialmente por la sequía y el clima cálido, California está experimentando el peor brote de HAB en la nación, con un aumento del número de brotes de más del 464 % en los últimos cinco años.
Foto de David McNew a través de Getty Images
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Incluso en niveles relativamente bajos, K. brevis puede interactuar con otros tipos de algas, empeorando las floraciones rojas en general. En particular, una cianobacteria llamada Trichodesmium floreció en el Golfo de México después de que el polvo rico en hierro llegara desde África. Las cianobacterias consumen nitrógeno atmosférico y, cuando mueren, proporcionan a K. brevis una fuente de alimento de elementos clave: fósforo, nitrógeno y hierro.
A partir de marzo de 2023, Florida se encuentra en su quinto mes de mareas rojas posteriores al huracán Ian que han estado afectando a los residentes y vacacionistas de primavera que eligen la costa del golfo del estado como su lugar de vacaciones. Si bien una floración típica de Florida dura de cinco a siete meses, Cynthia Heil, directora del Instituto de Investigación de Marea Roja en el Laboratorio y Acuario Marino Mote en Sarasota, dijo que las 20 pulgadas de lluvia de Ian no son suficientes en la floración actual Desempeñó un papel, afectando a algunos áreas a lo largo de toda la costa.
golfo de maine
En el Golfo de Maine, Alexandrium catanella y Alexandrium fundyense son responsables de las mareas rojas. Cuando florece y se concentra en el borde entre dos fuentes de agua de piscina, el resultado tiende a ser solo el color rojo característico.
Alexandrium tiene una estrategia de vida fascinante de alimentarse, congregarse para reproducirse y luego descansar en el lecho marino durante el invierno como quistes duros latentes. Cuando la temperatura del agua supera los 50 °F, generalmente a fines de la primavera, los quistes «se animan», dice Stumpf, y nadan hacia la superficie para comenzar a crecer. Alexandrium produce la toxina saxitoxina, que permanece a raya en bajas concentraciones durante todo el año y explota durante la floración.
Durante las floraciones, los organismos que se alimentan por filtración, como las almejas, consumen toxinas sin darse cuenta al filtrar el agua para obtener alimento (algas), y las toxinas se acumulan en sus tejidos. En estas concentraciones mucho más altas, la toxina puede envenenar los mariscos y, si se consume, causar envenenamiento paralizante por mariscos en humanos.
Fotografías aéreas tomadas el 25 de noviembre de 2014 muestran mareas rojas, bacterias que tiñen de rojo las aguas costeras, en las aguas de Dameisha, Shenzhen, provincia de Guangdong, en el sur de China.
Foto de la Agencia de Noticias Xinhua/eyevine, Redux
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California
Las algas pseudonitzchia, una forma de diatomea, son más comúnmente conocidas por causar mareas rojas en la costa de California. Algunas de estas flores pueden ser inofensivas, ya que no todas producen la toxina del ácido domoico. A diferencia de los dinoflagelados, que nadan en busca de nutrientes y luz, las diatomeas flotan en el océano y, si los nutrientes son abundantes, las algas florecen. Si no hay suficientes nutrientes en el agua, morirán. Por lo general, estas algas florecen en primavera y verano, pero las algas más tóxicas suelen aparecer en primavera.
La especie Alexandrium también se encuentra en California, donde se identificó por primera vez en 1927 luego de un brote de envenenamiento paralizante por mariscos.
Efectos de las mareas rojas en los animales
Las neurotoxinas producidas por la proliferación de algas nocivas pueden matar a un gran número de peces, y miles de peces muertos llegan a la costa. La toxina se abre camino a través de la red alimentaria, donde otras especies se alimentan de peces enfermos. La muerte de muchas especies marinas, como ballenas y tortugas marinas, se ha relacionado con las mareas rojas. La toxina incluso produce espuma que hace que las aves marinas pierdan la repelencia al agua de sus plumas, lo que puede provocar la muerte.
En Florida, los manatíes pueden verse afectados por la toxina del manatí corta, lo suficientemente grave como para causar problemas respiratorios e incluso la muerte.
Es un círculo vicioso: ya sea por falta de oxígeno o exposición directa a toxinas, las mareas rojas matan la vida marina, incluidas las tortugas marinas, los manatíes y los meros gigantes. A medida que estos organismos mueren y se descomponen, los nutrientes liberados por sus cadáveres son una fuente importante de nutrición para las flores, lo que hace que crezcan y mueran más peces.
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izquierda: El 1 de mayo de 2016, miles de almejas murieron frente a las costas de la isla de Chiloé, a unos 1.000 kilómetros al sur de Santiago de Chile, a raíz de una marea roja.
Foto de Álvaro Vidal, AFP/Getty Images
correcto: Un mero gigante y otros peces se lavan en la calzada de Sanibel después de morir a causa de una marea roja el 1 de agosto de 2018 en Sanibel, Florida.de
Foto de Joe Raeder, Getty Images
Efectos de las mareas rojas en los humanos
Las mareas rojas afectan más que a los animales. Las personas pueden enfermarse por las toxinas en el agua o los mariscos contaminados. K. brevis, un dinoflagelado que causa las mareas rojas en Florida, puede causar problemas respiratorios, especialmente en personas con asma o alergias. Los humanos lo sienten antes de verlo: picazón en los ojos, estornudos, tos y dificultad para respirar son pistas de la floración actual.
Las mareas rojas causan pérdidas económicas anuales estimadas en $ 82 millones debido al cierre de playas y pesquerías, incluidas las disminuciones asociadas en los ingresos del turismo y los productos del mar.
Impacto humano en las mareas rojas
El cambio climático está complicando la frecuencia y ocurrencia de las mareas rojas. A medida que el planeta se calienta, se espera que aumenten los vientos y las temperaturas. Con más viento agitando los nutrientes, los dinoflagelados tienen un acceso más fácil a los alimentos. Pero las diatomeas prefieren ambientes más tranquilos.
Los científicos predicen que el cambio climático aumentará la frecuencia y la intensidad de los huracanes, lo que podría trasladar las flores a nuevos lugares. En Florida, las mareas rojas duraron 17 meses después de los grandes huracanes de 2004 y 2005. Y después del huracán Irma en 2017, otra gran marea roja amenazó al estado. «Esta es una de las predicciones para el cambio climático en Florida», dijo Hale. «Puede que no veamos más huracanes, pero se harán más fuertes, [provide] Más precipitaciones, lo que podría afectar a las mareas rojas. «
Además, fluyen más nutrientes hacia el océano por el exceso de fertilizante en las granjas o el césped, lo que provoca la proliferación de algas. Las poblaciones de K. brevis están aumentando en las aguas de Florida y ahora son más abundantes durante todo el año que en la década de 1950, probablemente debido al mayor contenido de nutrientes. Si las algas no obtienen suficiente nitrógeno, suprimen la floración, dijo Stumpf.
8 de agosto de 2018: un brote mortal de algas en la costa de Florida mató a miles de vida marina. Surgió por primera vez en octubre de 2017 y es el peor para la región en más de una década. Flores similares aparecen en todo el mundo y se conocen como «mareas rojas» por su frecuente apariencia de color rojo óxido. Las toxinas de las algas han matado a muchas especies de peces, así como a manatíes, delfines, tortugas y más. Se desconoce el motivo del florecimiento prolífico de Florida y cuándo terminará. Haga clic aquí para leer sobre cómo las mareas rojas están destruyendo la vida marina de Florida. ¿Los humanos tienen la culpa?
solucion potencial
Los tratamientos con sulfato de aluminio a veces se usan para combatir la proliferación de algas en pequeños lagos o canales, pero son ineficaces en océanos más grandes. En los años 50, los científicos experimentaron con sulfato de cobre. Eso mata las algas y mata todo lo demás en el agua.
La mejor «solución», dijo Stumpf, es la mitigación a través de la predicción. “En este momento, la marea roja en Florida es una crisis. Estamos tratando de que sea un inconveniente”, dijo.
Stumpf y un equipo de científicos crean pronósticos de mareas rojas, publicados cada dos semanas, para dar a las personas una idea de qué tan segura es un área de Florida (y en otras partes del Golfo de México) para la recreación. Estos pronósticos usan imágenes satelitales para estimar el tamaño y el impacto de las floraciones. El equipo de NOAA también presentó una nueva herramienta llamada HABscope para que los científicos ciudadanos ayuden a recopilar datos sobre floraciones. El diminuto microscopio HABscope se conecta a un teléfono inteligente y permite a los usuarios capturar videos cortos de muestras de agua recolectadas en varios lugares de Florida. Contar el número de células de microalgas en una muestra de agua permite a los científicos determinar el riesgo o la gravedad de la proliferación de algas.
En el Golfo de Maine, las cuadrillas recolectan muestras de sedimentos a finales de otoño para contar los quistes de Alexandrium. Incorporaron este nivel en modelos biológicos para predecir cuántos sobrevivirían hasta la próxima temporada. Luego, los científicos combinaron los números pronosticados con datos de salinidad y corrientes oceánicas de modelos físicos para ayudar a predecir la gravedad de la floración el próximo año. Por lo general, si encuentran muchos quistes, hay una floración más grande en el Golfo de Maine. Pero ese no fue siempre el caso, y los científicos todavía están tratando de averiguar por qué las predicciones de este año fueron inexactas.
Nota del editor: este artículo se publicó originalmente el 3 de julio de 2023. Actualizado el 16 de marzo de 2023.
