Una marea roja, o más formalmente, una floración algal nociva, o florecimiento algal nocivo (FAN) es un incremento desmesurado y explosivo de las poblaciones de algunas microalgas fitoplanctónicas, que generalmente ocasiona un cambio en la coloración del agua debido a los pigmentos fotosintéticos que contienen estas microalgas, dándole una tonalidad roja (de allí el nombre de marea roja), verde azulada, marrón, o incluso negra.
Características generales y causas
El fitoplancton es un ensamble de organismos fotosintéticos pertenecientes a distintos grupos taxonómicos. Dentro de este ensamble, los principales responsables de las floraciones algales nocivas son los dinoflagelados, las diatomeas y las cianobacterias.
Aunque las cianobacterias no son realmente plantas, sino organismos procariotas, tradicionalmente eran consideradas como tales (algas verdiazules), algunos autores siguen considerándolas parte del fitoplancton.
Las floraciones algales son eventos naturales donde, en condiciones particulares, como un aumento de la temperatura, relajación de los vientos, o incremento de la concentración de nutrientes en el agua, los organismos responsables de estos florecimientos se reproducen violentamente, pudiendo alcanzar en cuestión de horas o días, concentraciones de hasta millones de organismos por litro de agua.
Este brusco incremento en la densidad de microorganismos en la columna de agua permite que sus pigmentos fotosintéticos se hagan visibles, cambiando la coloración del agua. Aunque las tonalidades rojas puedan ser las más llamativas, no son las únicas que pueden presentarse durante un evento de floración algal, puesto que estas dependerán del tipo de pigmento involucrado, incluso en algunas oportunidades no habrá cambio evidente en la coloración del agua.
Las “mareas rojas” han venido incrementándose en número durante las últimas décadas debido a diferentes causas, entre ellas, el incremento de la temperatura del mar y la eutrofización de las aguas debido a actividades antrópicas.
Se denominan floraciones algales nocivas porque pueden causar grandes mortandades de organismos marinos, tanto vertebrados como invertebrados, o de organismos terrestres que se alimenten de especies marinas afectadas por estas floraciones.
El término “marea roja” carece de precisión y ha entrado en desudo debido a que como ya se mencionó antes, no todos los eventos producen tonalidades rojas, también es importante señalar que no todas las floraciones de algas son tóxicas.
La duración de la floración es variable, dependiendo de las condiciones ambientales y de las especies de microalgas involucradas, pudiendo durar desde días hasta meses, generalmente la desaparición de la floración es tan brusca como el inicio de la misma.
Tipos de floraciones algales nocivas
Floraciones algales no tóxicas
En este caso las floraciones algales no son tóxicas, pero pueden ocasionar mortandades masivas debido a que afectan la disponibilidad de oxígeno disuelto en el agua, también pueden causar muerte de organismos por lesiones sufridas en las branquias debido a las altas concentraciones de organismos.
La producción de mucílago y otras sustancias por parte de las microalgas son causantes también del deterioro de la calidad de las aguas.
Floraciones algales tóxicas
Las microalgas involucradas en estos eventos producen toxinas que pueden ocasionar mortandades importantes de organismos, aunque sus densidades sean bajas. Entre las toxinas producidas por estos organismos se encuentran las saxitoxinas, el ácido okadaico, el ácido domoico, las brevetoxinas y los azaspirácidos.
Por lo general, estas toxinas no afectan a los invertebrados, a los peces, ni otros vertebrados poiquilotermos, pero si a los vertebrados homotermos, como aves y mamíferos. Los moluscos filtradores retienen y concentran en su organismo estas toxinas sin sufrir ningún daño, pero volviéndose tóxicos para el ser humano y otras especies.
Microalgas responsables de las floraciones algales nocivas
Existen cerca de 4000 especies de microalgas conocidas, de las cuales cerca de 10% pueden llegar a producir floraciones algales y de ellas, solo unas 80 especies son tóxicas.
Los dinoflagelados son los principales responsables de las FANs, estos microorganismos pertenecen al phylum Dinoflagellata y a la clase Dinophyceae, se caracterizan entre otros aspectos, por presentar externamente unas placas de celulosa y por la presencia de un par de flagelos que les permiten desplazarse.
Cerca de la mitad de los dinoflagelados son heterótrofos y carecen de pigmentos fotosintéticos, mientras que la otra mitad son autótrofos gracias a la presencia de clorofila a, b, c1 y c2, fucoxantina y dinoxantina. Generalmente poseen una coloración rojiza debido a una xantofila denominada peridina.
Los dinoflagelados pueden ser pelágicos o bentónicos, aunque generalmente las especies pelágicas pasan parte de su vida en reposo, depositándose en el lecho marino. Más de 70 especies han sido señaladas de producir metabolitos con propiedades neurotóxicas, enterotóxicas o hemolíticas.
Algunas especies de diatomeas (phylum Ochrophyta, clase Bacillariophyceae) también están involucradas en FANs. Las diatomeas son microalgas unicelulares solitarias o coloniales que presentan una pared celular compuesta de sílice y que recibe el nombre de frústula.
Las diatomeas generalmente son de color café o marrón debido a la presencia de fucoxantina, B-carotenos u otros pigmentos carotenoides, también pueden presentar, en menores cantidades, clorofilas a, c1, c2 y c3.
Además de dinoflagelados y diatomeas, las cianobacterias, conocidas antes como algas verdiazules, también pueden provocar FANs. Algunas especies de cianobacterias pueden producir diferentes tipos de toxinas, con efectos citotóxicos, dermatotóxicos, neurotóxicos, entre otros.
Consecuencias de las floraciones algales nocivas o mareas rojas
Las floraciones no tóxicas provocan mortandades masivas de organismos de respiración branquial, debido a que las altas densidades de microalgas, principalmente en horas de la madrugada, cuando no están realizando fotosíntesis, sino que han pasado toda la noche respirando, provocan una deficiencia en la disponibilidad de oxígeno disuelto en el agua.
Las floraciones tóxicas pueden provocar la muerte de aves, mamíferos marinos, e incluso del hombre debido a la intoxicación con las toxinas de las microalgas cuyas concentraciones se han concentrado y maximizado en la cadena trófica.
Los efectos de las intoxicaciones por la ingesta de estas toxinas varían en los seres humanos, dependiendo de la especie involucrada en el florecimiento algal y del tipo de toxina que presenta. Entre los tipos de intoxicación que se presentan se encuentran: la intoxicación paralizante por moluscos, debido a saxitoxinas producidas por dinoflagelados y entre cuyos efectos se encuentran parestesia, inestabilidad, debilidad muscular, e incluso la muerte por asfixia; la intoxicación amnésica por moluscos, debido al ácido domoico, producido por diatomeas y que puede ocasionar vómitos, diarreas, confusión, pérdida de memoria temporal o permanente, desorientación y coma.
La intoxicación diarreica por moluscos, se debe a distintas toxinas producidas por dinoflagelados y acumuladas en moluscos filtradores, se caracteriza por producir diarrea, náuseas e inflamación intestinal, generalmente es auto limitada y los síntomas desaparecen a las 72 horas de su aparición, aproximadamente.
La intoxicación neurotóxica por moluscos, producida por el consumo de moluscos que han ingerido y concentrado brevetoxinas producidas por un dinoflagelado conocido como Karenia brevis. Esta toxina puede provocar mortandades masivas de peces, y en el ser humano puede provocar cefalea, diarrea, flacidez muscular, náuseas, vómitos y parestesia. Generalmente no es mortal y sus efectos duran unas 72 horas aproximadamente.
El envenenamiento por Ciguatera es causado por el consumo de peces que han concentrado diferentes toxinas producidas por dinoflagelados bentónicos, y que tienen diversos efectos gastrointestinales, sobre el corazón y sobre el sistema nervioso, que pueden llevar incluso a la muerte.
Ninguna de las intoxicaciones provocadas por FANs posee antídoto y el tratamiento es sintomático y de soporte, por lo que es importante la prevención, puesto que las toxinas no se inactivan ni con ácidos ni con calor.
Los entes responsables de la administración pesquera en la mayoría de los países que presentan problemas con las FANs establecen vedas a la captura, comercialización y consumo de productos marinos durante este tipo de eventos.
Referencias bibliográficas
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Autor
Escrito por Carlos F. Lira Gómez para la Edición #105 de Enciclopedia Asigna, en 11/2021. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.