Se prevé que aumenten las proliferaciones de algas nocivas que se sabe que plantean riesgos para la salud humana y ambiental en grandes lagos y embalses de agua dulce debido al cambio climático. según un equipo de investigadores dirigido por un científico de la Universidad de Tufts.

El equipo desarrolló un marco de modelado que predice que el mayor aumento en las floraciones de algas nocivas por cianobacterias (CyanoHAB) ocurriría en la región noreste de los Estados Unidos. pero el mayor daño económico lo sentirían las áreas de recreación en el sureste.

La investigación, que se publica hoy en forma impresa en la revista Ciencia y tecnología ambiental , es parte de más grande, Los esfuerzos continuos de los científicos para cuantificar y monetizar el grado en que el cambio climático afectará y dañará a varios sectores de EE. UU.

"Algunos de los mayores impactos de CyanoHAB ocurrirán en regiones más rurales, como las del sureste y el medio oeste, áreas que no suelen surgir en conversaciones sobre los efectos inevitables del cambio climático, "dijo Steven C. Chapra, Doctor., autor principal y catedrático Louis Berger de Ingeniería Civil y Ambiental en la Escuela de Ingeniería de Tufts. "El impacto del cambio climático va más allá de las temperaturas del aire más cálidas, el aumento del nivel del mar y el derretimiento de los glaciares ".

"Nuestro estudio muestra que una temperatura del agua más alta, cambios en las precipitaciones, y el aumento de los aportes de nutrientes se combinará para provocar una aparición más frecuente de floraciones de algas nocivas en el futuro, "añadió.

Las cianobacterias son los organismos fotosintéticos oxigenados más antiguos de la tierra. A lo largo de su historia evolutiva de 3.500 millones de años, estos organismos han demostrado ser resistentes y adaptables a una amplia gama de climas. Como consecuencia, muchas cianobacterias exhiben un crecimiento óptimo y un potencial de floración a altas temperaturas del agua en comparación con otras plantas acuáticas. Por lo tanto, El calentamiento global juega un papel clave en su expansión y persistencia. dijo Chapra.

Para capturar la gama de futuros posibles, el análisis utilizó proyecciones de cambio climático de cinco modelos de circulación general, dos escenarios de emisión de gases de efecto invernadero, y dos escenarios de crecimiento de cianobacterias. Es uno de los pocos estudios que combinan proyecciones climáticas con un modelo de red hidrológica / de calidad del agua de los lagos y embalses de EE. UU. El enfoque de modelado es único en su práctica de acoplar el clima, hidrológico y modelos de calidad del agua en un marco computacional unificado que se aplica a escala nacional.

La cadena de modelos comienza con proyecciones de climas futuros alternativos a partir de modelos de circulación general (GCM). Las proyecciones de temperatura y precipitación de GCM se ingresan luego en otros dos modelos:

• un modelo de lluvia-escorrentía para simular la escorrentía mensual en cada uno de los 2, 119 cuencas hidrográficas de los EE. UU. Continentales; y
• un modelo de demanda de agua, que proyecta las necesidades de agua del municipio de cada cuenca, industrial, y sectores agrícolas. Dadas estas proyecciones de escorrentía y demanda, un modelo de sistemas de recursos hídricos produce una serie de tiempo de almacenamiento de reservorios, liberación, y asignaciones de demanda (por ejemplo, agricultura, caudales ambientales, e hidroeléctrica).

Finalmente, Estos flujos de agua y los estados de los reservorios se ingresan en un modelo de calidad del agua para simular una serie de características de la calidad del agua. incluidas las concentraciones de cianobacterias, en cada una de las masas de agua de la nación. El resultado final es un marco que puede predecir el impacto combinado del clima, crecimiento de la población, y otros factores sobre la calidad del agua en el futuro para diferentes regiones de EE. UU.

Se ha estimado que los lagos y embalses que sirven como fuentes de agua potable para 30 millones a 48 millones de estadounidenses pueden contaminarse periódicamente por toxinas de algas. Los investigadores citaron un ejemplo en 2014, cuando casi 500, 000 habitantes de Toledo, Ohio, perdió el acceso al agua potable después de que el agua extraída del lago Erie reveló la presencia de cianotoxinas.

Más allá de los efectos sobre la salud humana, Los CyanoHAB tienen una variedad de consecuencias negativas para los ecosistemas acuáticos, incluida la creación de desechos superficiales antiestéticos y la reducción del uso recreativo y el acceso a las costas. También, porque la mayoría de las cianobacterias no son comestibles para el zooplancton y los peces planctívoros, representan un "callejón sin salida" en la cadena alimentaria acuática, un escenario que en última instancia perjudica tanto a las industrias de pesca comercial como recreativa.

Chapra señaló que la investigación indica que a medida que aumenta la temperatura del agua, Serían necesarios controles de nutrientes más estrictos y costosos para mantener la calidad actual del agua.

"El estudio proporciona un marco que ofrece información sobre los vínculos de causa y efecto para ayudar a respaldar la planificación, política, e identificar las lagunas de datos para futuras investigaciones, "dijo Chapra.