El incremento de las tormentas estivales, asociado al cambio climático, está provocando un riesgo nuevo para los lagos profundos y de aguas claras: brotes masivos de cianobacterias tóxicas. Así lo muestran los resultados de un experimento a gran escala llevado a cabo en el lago Stechlin, Alemania, por el Instituto Leibniz de Ecología de Agua Dulce y Pesca Continental (IGB) y publicados en la revista Limnology and Oceanography Letters.
El estudio muestra que fenómenos antes asociados a lagos someros y eutrofizados también pueden afectar a cuerpos de agua profundos y transparentes, lo que plantea nuevos retos para la gestión ambiental y la salud pública.
El experimento fue dirigido por el profesor Hans‐Peter Grossart, la Dra. Stella Berger y el Dr. Jens Nejstgaard en el LakeLab del lago Stechlin, con el objetivo de reproducir el efecto de una tormenta severa sobre ecosistemas lacustres profundos y claros.
Se emplearon 24 recintos experimentales, cada uno de nueve metros de diámetro y cerca de 20 metros de profundidad, aislados del resto del lago. En una parte de esos recintos se indujo una mezcla profunda de la columna de agua para simular el efecto de la tormenta; en otros, se mantuvieron condiciones sin alteraciones como controles.
Según el IGB, esta configuración permitió aislar el efecto de la mezcla de otros factores externos, como aportes desde la cuenca, y llevar a cabo réplicas bajo condiciones realistas. El Dr. Nejstgaard desarrolló el sistema técnico de mezcla y la Dra. Berger coordinó la ejecución y el control de calidad de los ensayos.
Los resultados indican que la mezcla vertical transportó nutrientes y fitoplancton desde las capas profundas hasta la zona iluminada en superficie, provocando un aumento brusco de la biomasa algal. En particular, se observó una proliferación masiva de cianobacterias filamentosas capaces de producir toxinas peligrosas para humanos y animales.
La Dra. Berger explicó que en lagos profundos y claros, como el Stechlin, la luz puede sustentar el crecimiento de algas en capas profundas; si una tormenta las arrastra a la superficie, encuentran condiciones favorables para reproducirse rápidamente.
Tras la mezcla inducida, las cianobacterias llegaron a dominar la comunidad del fitoplancton, mientras que otras especies fueron consumidas por microorganismos o sedimentaron hacia el fondo.
El análisis detallado publicado en Limnology and Oceanography Letters describe una secuencia de procesos: la alteración de la estratificación térmica permitió que nutrientes como fósforo, nitrógeno y silicio, junto con carbono inorgánico, ascendieran a la capa superficial, estimulando la producción primaria y cambiando la composición del fitoplancton.
En una primera etapa, criptofitas móviles como Cryptomonas aprovecharon el aumento de nutrientes y dominaron la comunidad. Posteriormente proliferaron cianobacterias filamentosas, en especial del género Dolichospermum, disminuyendo la transparencia del agua. Finalmente, también se observó un crecimiento notable de grandes diatomeas coloniales como Asterionella formosa.
El estudio subraya que el incremento de la sedimentación de biomasa algal elevó los flujos de carbono y nutrientes hacia el fondo, lo que puede afectar el secuestro de carbono y la dinámica de oxígeno y fósforo. Sin embargo, la acumulación de biomasa en profundidades puede agravar la desoxigenación y favorecer procesos de eutrofización, especialmente si las tormentas se vuelven más frecuentes.
Estos hallazgos cuestionan la estrategia clásica de gestión centrada solo en reducir aportes externos de nutrientes para prevenir la eutrofización. Las floraciones de cianobacterias pueden desencadenarse por procesos internos, como la mezcla inducida por tormentas, aun en lagos con bajos niveles de nutrientes y sin entradas recientes de origen humano.
El profesor Grossart señaló que el calentamiento de los lagos por el cambio climático no solo incrementa el riesgo en lagos someros y ricos en nutrientes, sino que también expone a lagos profundos y cristalinos cuando aumentan las tormentas estivales, como evidencian sus resultados. La Dra. Berger advirtió que las cianobacterias pueden ser tóxicas para personas y animales.
La investigación recomienda adaptar las estrategias de gestión y vigilancia de lagos profundos, incorporando la posibilidad de episodios tóxicos incluso en ecosistemas previamente considerados estables y de alto valor conservacionista.
El contexto climático es clave: el cambio climático está incrementando la frecuencia e intensidad de las tormentas estivales, capaces de transformar la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas lacustres. Modelos basados en el experimento estiman que una sola tormenta podría aumentar la producción anual de cianobacterias en torno a un 20%, y que tormentas sucesivas tendrían efectos acumulativos mayores.
Además, el aumento de biomasa algal puede favorecer el secuestro de carbono, actuando como una retroalimentación negativa frente al calentamiento global. Al mismo tiempo, este proceso puede intensificar la desoxigenación y la liberación interna de fósforo, perpetuando un ciclo de eutrofización y deterioro de la calidad del agua.
El IGB concluye que los lagos profundos y claros, hasta ahora poco afectados por impactos humanos o recuperados de ellos, enfrentan amenazas emergentes que requieren una gestión proactiva y una comprensión más profunda de los procesos internos que activan los fenómenos meteorológicos extremos.
