Se sabe que las bacterias fecales, bacterias que están presentes en el sistema digestivo de humanos y animales, contaminan las aguas. A veces pueden representar un peligro para la salud. Se han realizado pocas investigaciones sobre la propagación y distribución de bacterias fecales en los ríos y, sobre todo, en su entrada del paisaje circundante. Investigadores del Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB) y de la Universidad de Aberdeen de Escocia han desarrollado un modelo basado en indicadores que se puede utilizar para evaluar la dinámica de bacterias fecales como E. coli sobre la base de procesos hidrológicos. en el paisaje y la conectividad de los arroyos, una base importante para el manejo de la contaminación microbiana aguda o sostenida de las aguas.

Para poder comprender la propagación y el destino de las bacterias fecales en el agua, Los científicos también deben registrar las áreas de origen, la cantidad, y las corrientes de agua en el paisaje, y tener en cuenta los aportes a la red fluvial. Basado en un área de estudio en Escocia, Dörthe Tetzlaff de IGB, su estudiante de doctorado Aaron Neill y sus colegas de la Universidad de Aberdeen (Chris Soulsby y Norval Strachan) exploraron la propagación de organismos indicadores fecales etiquetados en un área de captación. Luego acoplaron los datos a valores hidrométricos (determinación cuantitativa del régimen hidrológico) y trazadores de isótopos estables. "La combinación de estos datos constituye un enfoque innovador. Según nuestros hallazgos, Desarrollamos un modelo matemático sobre la propagación de bacterias fecales, que también se puede transferir a otras regiones ", explicó Chris Soulsby de la Universidad de Aberdeen, el concepto holístico del estudio.

Predicción exacta de la distribución de bacterias fecales en verano mediante el modelo

Tanto los ensayos de campo de los investigadores con bacterias indicadoras como su modelo matemático demostraron que el grado de conectividad hidrológica juega un papel crucial en la distribución de las bacterias fecales.

Usando este método, el equipo pudo cuantificar exactamente cuándo, y de donde las bacterias ingresan al sistema. "En nuestra área de estudio, las concentraciones de bacterias fecales en los arroyos fueron más altas en verano, que también se puede esperar en otras regiones. El verano es la época más popular para el uso recreativo de los ríos y los eventos de lluvias intensas ocurren con mayor frecuencia. arrojar bacterias de las áreas circundantes a los ecosistemas de agua dulce. En verano, por lo tanto, bacterias que no se originan en las inmediaciones del arroyo también ingresan al agua, mientras que en invierno, las bacterias almacenadas en la zona ribereña se movilizan principalmente.

El modelo que desarrollamos captura con éxito la distribución real de bacterias en verano, "declaró Dörthe Tetzlaff, resumiendo los resultados del estudio.

Los investigadores necesitan adaptar el modelo basado en indicadores para mejorar su precisión predictiva para los meses de invierno. Los investigadores creen que la razón de esta disparidad podría ser la elevada tasa de mortalidad de bacterias a temperaturas más bajas y condiciones de suelo congelado. que el modelo aún no captura. "La optimización de un modelo matemático tan dinámica temporal y espacialmente es una tarea muy emocionante, tarea aún laboriosa. Hay tantas incógnitas que deben tenerse en cuenta, ", concluyó Dörthe Tetzlaff. Sin embargo, los científicos son optimistas de que el modelo, y sus versiones posteriores, algún día representará la base científica para evaluar la propagación de bacterias fecales en las cuencas de los arroyos.