Los lagos de todo el planeta se están quedando sin oxígeno

Los lagos, a pesar de ocupar el 3% de la superficie total del planeta, presentan una mayor diversidad genética de especies que los océanos, que abracan el 70% de la Tierra. Para muchos expertos, este dato refleja el vital papel de las masas de agua continentales en mantenimiento de la biodiversidad global.

El problema es que muchos de esos lagos han comenzado a degradarse hasta unos límites insostenibles como consecuencia de los incrementos de temperatura y la llegada de nitratos procedentes principalmente de la agricultura y ganadería, abriendo así las puertas a la eutrofización. Este proceso no es otro que el crecimiento masivo de algas nocivas en la superficie de las aguas continentales.

Mucho se ha hablado sobre este tema durante los últimos años hasta el punto de que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) se pronunció en favor de la creación de una infraestructura eficiente capaz de gestionar y producir fósforo, uno de los nitratos más famosos que impulsan la eutrofización, de forma más sostenible para atajar el problema.

De no hacerlo así la tendencia actual de degradación podrá seguir campando a sus anchas. Solo para ver la magnitud del problema, un reciente estudio publicado en la revista Nature apunta a que los lagos de las regiones templadas han disminuido su oxígeno en un 5,5% en la superficie y un 18,6% en aguas profundas desde 1980.

Mientras tanto, en un gran subconjunto de lagos, en su mayoría contaminados por nutrientes, los niveles de oxígeno en la superficie aumentaron cuando las temperaturas del agua cruzaron un umbral que favorece a las cianobacterias, que pueden crear toxinas cuando florecen en forma de floraciones de algas nocivas.

“Toda la vida compleja depende del oxígeno. Es el sistema de apoyo para las redes alimentarias acuáticas. Y cuando comienzas a perder oxígeno, tienes el potencial de perder especies. En este sentido, los lagos están perdiendo oxígeno entre 2,75 y 9,3 veces más rápido que los océanos, una disminución que tendrá impactos en todo el ecosistema», comenta Kevin Rose, autor del trabajo y profesor del Instituto Politécnico Rensselaer.

Para llegar a estas conclusiones, los investigadores responsables de estudio analizaron un total de 45.000 perfiles de temperatura y oxígeno disuelto recogidos desde 1941 en casi 400 lagos de todo el mundo. La mayoría de los registros a largo plazo se recopilaron en la zona templada, que se extiende de 23 a 66 grados de latitud norte y sur.

«Los lagos son indicadores o ‘centinelas’ del cambio ambiental y las amenazas potenciales para el medio ambiente porque responden a las señales del paisaje y la atmósfera circundantes. Descubrimos que estos sistemas desproporcionadamente más biodiversos están cambiando rápidamente, lo que indica hasta qué punto los cambios atmosféricos en curso han ecosistemas ya impactados”, expone el autor principal del estudio, Stephen F. Jane.

Cambios en el oxígeno

Aunque las pérdidas generalizadas de oxígeno disuelto en los lagos estudiados están relacionadas con el cambio climático, la trayectoria entre el calentamiento del clima y el cambio de los niveles de oxígeno en el agua dulce está impulsada por mecanismos diferentes entre las aguas superficiales y las profundas.

La desoxigenación de las aguas superficiales se produjo principalmente por la vía más directa: la física. A medida que las temperaturas de las aguas superficiales aumentaron 0,38 grados centígrados por década, las concentraciones de oxígeno disuelto en las aguas superficiales disminuyeron 0,11 miligramos por litro por década.

«La saturación de oxígeno, o la cantidad de oxígeno que puede contener el agua, disminuye a medida que aumentan las temperaturas. Se trata de una relación física conocida y explica la mayor parte de la tendencia del oxígeno superficial que observamos», añade Rose.

Sin embargo, algunos lagos experimentaron simultáneamente un aumento de las concentraciones de oxígeno disuelto y un aumento de las temperaturas. Estos lagos tendían a estar más contaminados por la escorrentía rica en nutrientes de las cuencas agrícolas y desarrolladas y a tener altas concentraciones de clorofila.

Aunque el estudio no incluyó mediciones taxonómicas del fitoplancton, las temperaturas cálidas y el elevado contenido de nutrientes favorecen la floración de cianobacterias, cuya fotosíntesis es conocida por causar sobresaturación de oxígeno disuelto en las aguas superficiales.

«El hecho de que estemos viendo un aumento del oxígeno disuelto en ese tipo de lagos es potencialmente un indicador del aumento generalizado de las floraciones de algas, algunas de las cuales producen toxinas y son perjudiciales», prosigue. Sin embargo, a falta de datos taxonómicos, no podemos afirmarlo definitivamente, pero nada más que sepamos puede explicar este patrón», añade Rose.

La pérdida de oxígeno en las aguas más profundas, donde la temperatura del agua se ha mantenido en gran medida estable, sigue una trayectoria más compleja, probablemente ligada al aumento de la temperatura del agua en la superficie y a un periodo cálido más largo cada año.

El calentamiento de las aguas superficiales combinado con la estabilidad de las temperaturas de las aguas profundas significa que la diferencia de densidad entre estas capas, conocida como «estratificación«, está aumentando. Cuanto más fuerte es esta estratificación, menos probable es que se produzca la mezcla entre las capas.

El resultado es que es menos probable que el oxígeno de las aguas profundas se reponga durante la estación cálida de estratificación, ya que la oxigenación suele provenir de procesos que ocurren cerca de la superficie del agua.

«El aumento de la estratificación hace más difícil y menos frecuente la mezcla o renovación del oxígeno de la atmósfera a las aguas profundas, y el oxígeno disuelto en las aguas profundas disminuye como resultado», apunta Rose.

La pérdida de claridad del agua también se asoció a la pérdida de oxígeno disuelto en aguas profundas en algunos lagos. Sin embargo, no hubo una disminución generalizada de la claridad en todos los lagos.

Las concentraciones de oxígeno regulan muchas otras características de la calidad del agua. Cuando los niveles de oxígeno disminuyen, las bacterias que prosperan en entornos sin oxígeno, como las que producen el potente gas de efecto invernadero metano, comienzan a proliferar.

Esto sugiere la posibilidad de que los lagos liberen mayores cantidades de metano a la atmósfera como resultado de la pérdida de oxígeno. Además, los sedimentos liberan más fósforo en condiciones de poco oxígeno, añadiendo nutrientes a unas aguas ya estresadas.

«Las investigaciones en curso han demostrado que los niveles de oxígeno están disminuyendo rápidamente en los océanos del mundo. Este estudio demuestra ahora que el problema es aún más grave en las aguas dulces, amenazando nuestro suministro de agua potable y el delicado equilibrio que permite que prosperen los complejos ecosistemas de agua dulce», añade Curt Breneman, decano de la Facultad de Ciencias.

«Esperamos que este hallazgo aporte mayor urgencia a los esfuerzos para hacer frente a los efectos progresivamente perjudiciales del cambio climático», cocnluye.