Por Robert Bowen
Los ambientes urbanos de agua dulce están experimentando cada vez más influencias inducidas por el hombre que con demasiada frecuencia crean desequilibrios en los procesos naturales de los lagos. Un ejemplo común de esto es el enriquecimiento de nutrientes del movimiento de las aguas subterráneas y la potente escorrentía de fertilizantes. Los impactos de estos enriquecimientos a menudo conducen a la aparición de floraciones de algas dañinas y fluctuaciones generalizadas en los niveles de oxígeno disuelto (DO).
Para comprender mejor la interacción entre los nutrientes, el crecimiento de algas y el DO, Diversified Scientific Solutions ha realizado estudios para medir la variabilidad estacional del DO, el pH, el potencial de reducción de oxidación, la temperatura, el nitrógeno y el fósforo en el Lago de los Cisnes en Victoria, Columbia Británica. El programa de muestreo comenzó en 2016 y ha consistido en perfilar semanalmente la columna de agua utilizando sondas portátiles YSI y colecciones de muestras de agua de varios sitios en el lago, comenzando cada mayo y continuando hasta finales de septiembre.
Como el Lago de los Cisnes es un lago poco profundo y cálido, fuertes gradientes de DO se establecen a mediados de verano donde los niveles de DO están supersaturados en la superficie, en gran parte debido a la producción fotosintética de oxígeno a través de las cianobacterias Aphanizomenon flos-aquae, junto con otras especies. Los niveles disminuyen rápidamente con la profundidad a condiciones anóxicas a solo unos metros por debajo de la superficie. A medida que avanza el verano, esta zona anóxica comienza a migrar hacia la superficie. Es en este período que las floraciones de varias algas se vuelven extensas, creando volúmenes significativos de biomasa. Esta biomasa se apoya en los niveles de fósforo enriquecido, pero estos niveles pronto comienzan a disminuir, lo que lleva a una muerte masiva de algas.
Con esta muerte, los niveles de oxígeno colapsan a medida que aumenta la turbidez, disminuye la fotosíntesis y la descomposición bacteriana consume el resto de las sustancias agotadoras. En los datos recopilados en 2018, se puede ver que el lago experimentó tres eventos hipóxicos (< 2 mg/l) a finales del verano y principios del otoño. (Gráfico 1)
Se observó una matanza de peces grande en 2017 y una más pequeña en 2018.
Para aumentar la comprensión de las fluctuaciones de oxígeno justo antes y durante los eventos hipóxicos, se instaló un registrador de oxígeno disuelto RINKO de la piscina de arrendamiento de ASL Environmental Sciences para ampliar la sonda semanal YSI DO. El registrador se ajustó para tomar muestras cada 10 minutos. Se observaron fluctuaciones de hasta 16 mg/l en un intervalo de 17 horas justo antes del inicio, con una amortiguación general de las oscilaciones durante la hipoxia. (Ver Figura 2)
Esto capturó el ciclo diurno de la fotosíntesis (producción de oxígeno diurno) y la respiración (respiración nocturna).
Como el Lago de los Cisnes ha mostrado un patrón general de eventos hipóxicos a finales del verano, en septiembre pasado se instaló una modesta intervención para ayudar a mitigar esta tendencia preocupante. Dos líneas de burbujas de aireación lineal Aquatech O2B2 de 15 m de longitud se colocaron en el fondo a una profundidad de unos tres metros. El tubo de aireación consiste en una doble fila de burbujas finas que se elevan suavemente a través de la columna de agua para promover la mezcla y la reducción de la estratificación térmica y HACER. Como el Lago de los Cisnes tiene aproximadamente nueve hectáreas, estas líneas proporcionarían áreas de refugio en tiempos de agotamiento.
Para examinar el impacto de estos burbujeadores, este año se instalaron dos registradores ASL RINKO DO. Uno es adyacente a la peleles y el otro está fuera de la influencia de los peleles. Estos madereros se recuperarán en octubre.
Otra herramienta que se utilizó en 2018 para dar una idea de la abundancia y distribución de algas y peces en la columna de agua fue el Perfilador Acústico de Peces de Zooplancton de ASL. Este instrumento, en esta configuración específica, tenía tres transductores de frecuencia acústica (200, 769 y 1250 kHz) que monitoreaban continuamente la retrodispersión en la columna de agua.
Esto fue particularmente útil como los transductores fueron capaces de detectar la Aphanizomenon flos-aquae especies. Los datos de retrodispersión mostraron la migración vertical diurna de esta cianobacteria y mostraron el declive de esta especie coincidiendo con el colapso del oxígeno.
Se han generado informes anuales a partir de este programa de monitoreo y las comparaciones de series temporales interanuales proporcionan los datos para guiar las discusiones sobre posibles estrategias de mitigación, como las líneas de burbujeo introducidas en septiembre de 2018. El monitoreo de la calidad del agua del Lago de los Cisnes y los informes anuales generados fueron para el Santuario Natural de la Colina Navideña del Lago de los Cisnes y fueron financiados por el Banco Real de Canadá.
Robert Bowen está con Soluciones Científicas Diversificadas. Este artículo aparece en la edición de octubre de 2019 de la revista ES&E.