¿INVASION DE ALGAS?  (Por Juan Nicolas Faña B, Ing. Civil, Ambiental, MSc-EA)

¡No es una amenaza… es una oportunidad!

Las algas son un grupo de plantas que poseen un “talo” en el que no se diferencian ni raíces, ni tallo, ni hojas, y puede estar constituido por una sola célula (verdes) o por un conjunto de células dispuestas en forma de filamento, de lámina, etc.; llamadas talofitas.

Además son autótrofas como toda planta, o sea queobtienen directamente del ambiente las sustancias y elementos necesarios para producir en su interior su propio alimento y que a su vez se constituyen en alimentos para otros seres vivos. Así sólo las plantas pueden, considerarse seres vivos autótrofos.

Presentan clorofila y otros pigmentos que pueden darles diferentes colores. Se pueden clasificar en cuatro grandes grupos: algas verdes (clorofíceas), algas pardas (feofíceas), algas rojas (rodofíceas) y algas azules (cianofíceas). Viven en el agua dulce o salada o en medios húmedos.

Orden o Grupo

Tipos de Pigmentos

Formas Generales

Tipos de Ambientes

Algas Verdes

Clorofila a y b

Unicelulares

Pluricelulares

Agua dulce

Agua salada

Algas Pardas

Clorofila a y c

Ficofeina

Pluricelulares

Agua dulce

Agua salada

Algas Rojas

Clorofila a

ficoeritrina

Pluricelulares

Agua salada

Fuente: Cátedra: Materias Primas de Origen Vegetal: Algas, ASENTAMIENTO UNIVERSITARIO VILLA REGINA - Marisa Xiong, NataliaSan Martín, María Carrillo, Mónica Bisi

En el caso que nos ocupa, nuestras costas han sido  “invadidas” por algas del tipo rodofíceas, denominadas, quizás inadecuadamente  como “Algas de los Sargazos”.

Aunque muchos la han considerado como una amenaza para las actividades turísticas y pesqueras del país, en realidad representan una oportunidad para aprovechar las decenas de características o aspectos positivos que nos ofrecen.

Para mostrar que poseen características potencialmente positivas, tomamos muestras de las algas encontradas en Guayacanes, Republica Dominicana, y las sometimos a un análisis de nutrientes, básicamente de contenido de Nitrógeno (N total), Fósforo (P2O5), Potasio (K2O), Calcio (CaO), Magnesio (MgO) y Azufre (SO4)

El procedimiento usado se resume en la siguiente línea:

Muestreo / Secado / Triturado / Tamizado / Extracción / Análisis

Los procedimientos particulares de análisis, para los parámetros indicados los muestro en la siguiente tabla:

PARAMETROS

UNIDADES

METODOLOGIA DE ANALISIS

NITROGENO TOTAL (N Total)

%

NESSLER

FOSFORO (P2O5)

%

PERSULFATO

POTASIO (K2O)

%

TETRAFENILBORATO

CALCIO (CaO)

mg/Kg

CALCIUM PRO TEST KIT *

MAGNESIO (MgO)

mg/Kg

MAGNESIUM PRO TEST KIT *

AZUFRE (SO4)

mg/Kg

METODO TURBIDIMETRICO

* Reef Care Program (Reef Foundation)

METODOLOGIA GENERAL E INSTRUMENTACION

Los análisis de las muestras se realizaron por procedimientos estandarizados, luego de la extracción acuosa de los nutrientes, mediante técnicas analíticas propuestas por el Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (WEF-AWWA-APHA)  usando equipos de fabricación alemana, marca HACH, que incluyen electrodos, colorímetros, titulaciones, espectrofotometría y otros equipos.

 

PRINCIPALES EQUIPOS UTILIZADOS

(1) Espectrofotómetro DR 4000 U:

Es uno de los espectrofotómetro más utilitarios de la compañía HACH Co. Con éste pueden analizarse más de 120  parámetros en una muestra, 84 de los cuales vienen pre-programados y certificados de fábrica y los demás pueden ser programados por el usuario siguiendo metodologías indicadas por el fabricante. El equipo puede hacer mediciones en el rango de luz  visible   y ultravioleta, lo cual expande  más sus posibilidades analíticas.

(2) Medidor Sension2 para electrodos Ión-Selectivos (ISE METER) y pH:

Este equipo nos sirve para realizar mediciones avanzadas de pH, Oxidación-Reducción Potencial, concentración de Fluoruros, Sulfatos Cianuro, Plata, Plomo, Níquel y otros metales pesados. Permite la conexión de múltiples electrodos y ofrece lecturas de los parámetros con compensación automática de temperatura, la cual es desplegada junto a la medición en cuestión. También posee una salida RS232 para su conexión mediante interface a una computadora.

(3) Reactor digitalizado, Modelo DRB 200:

Este es a mi modo de ver, el reactor más practico fabricado por la prestigiosa empresa alemana HACH Co. Para la determinación de la Demanda Química de Oxígeno empleamos el METODO 8000 de digestión en reactor DQO DRB 200 para múltiples muestras (Aprobado por la EPA). El reactor tiene programación certificada desde la fábrica, para ejecutar la digestión necesaria en las pruebas especializadas tales como TOC, DQO, metales, trihalometanos y otros parámetros.

PRESERVACION Y TRANSPORTE

Tomamos tres muestras de diferentes puntos. Para preservar las matrices muestreadas se guardaron en sendas fundas plásticas con cierre deslizable (tipo Ziploc), y preservadas en una nevera portátil con hielo suficiente para su conservación a 4º C.

PROCEDENCIA Y DENOMINACION DE LAS MUESTRAS

Las muestras proceden de la playa de Guayacanes, Municipio de Guayacanes, Provincia de San Pedro de Macorís, Republica Dominicana (con las siguientes Coordenadas medias: 19Q 452080.42 m E, 2036694.91 m N). Fueron tomadas el día 10  de Octubre del  2015, e ingresadas en nuestro laboratorio ambiental tres horas después del muestreo, para su secado al sol y proceder con el protocolo para su posterior análisis.

 

RESULTADOS OBTENIDOS

(PROMEDIO DEL ANALISIS DE TRES MUESTRAS)

PARAMETROS

UNIDADES

CONTENIDO PROMEDIO

NITROGENO TOTAL (N Total)

%

0.45

FOSFORO (P2O5)

%

0.09

POTASIO (K2O)

%

1.95

CALCIO (CaO)

mg/g

42.10

MAGNESIO (MgO)

mg/g

22.50

AZUFRE (SO4)

%

10.80

                        Fuente: Laboratorio Ambiental JNFaña

Como puede observarse las algas son fuente excelente de nutrientes, y pueden ser usadas como fertilizante natural u orgánico de los suelos tal como son encontradas en la naturaleza, Pero, por contener también bacterias, restos de peces muertos y  microorganismos vivos adheridos a su superficie, despiden un olor a sulfuro y además tienen un apreciable contenido de cloruros; es recomendable darles un sencillo tratamiento de lavado con agua dulce, y luego convertirlas en compost mezclándolas con tierra y tapando la mezcla durante un determinado periodo, con una capa de la misma tierra sin mezclar..

Desde la antigüedad se ha estado empleando la materia orgánica en forma de humus para mejorar la fertilidad de terrenos. Hace más de 4,000 años que en ciertas regiones de la India y de China se empleaba la práctica de mezclar la materia orgánica con la tierra para que mejorar la digestión bacteriana.

El tratamiento de materiales orgánicos como las algas, a través de la digestión bacteriana es un método que en términos generales se define como la descomposición biológica de la materia orgánica tendente a obtener nutrientes mineralizados y humus estabilizado, que pueden ser utilizados para mejorar la fertilidad de los terrenos dedicados a la agricultura.

Las algas llevan una cantidad de bacterias patógenas y parásitos, y por consiguiente, para que un proceso de compost sea satisfactorio desde el punto de vista de la salud, se debe lograr eliminarlos, destruyéndolos o inactivándolos, siendo esto esencialmente importante. La temperatura alcanzada en el proceso natural de compostaje, hasta algunos centímetros por debajo de la superficie de la pila o zanja, sería lo suficientemente alta (65-70º C.) como para matar las bacterias patógenas  y parásitos, según se señala en los siguientes datos:

Temperatura y tiempo de exposición requerido para matar algunos organismos  patógenos y parásitos

Organismo

Temperatura y tiempo de exposición.

Salmonella typhosa

Se elimina rápidamente en la pila de compost.son suficiente 30 min. 55-60 ºC para su eliminación

Salmonella sp.

Se destruye al exponerse una hora a 55 ºC o 15-20 min a 60 ºC

Shigella sp.

Se destruye al exponerse una hora a temperatura de 55 ºC

Escheirchia coli

La mayoría muere con una exposición de 1 hora a 55 ºC o 15-20 min a 60 ºC

Taennia saginata

Se elimina en unos pocos minutos a temperatura de 55 ºC

Larvas de trichinella spiralis

Mueren rápidamente a 55 ºC e instantáneamente a 60 ºC

Micrococcus pyogenes var. Aureus

Muere después de 10 min de exposición a 50 ºC

Streptococcus pyogenes

Muere después de 10 min de exposición a temperatura de 54 ºC

Mycobacterium tuberculosis var. Hominis

Muere después de 15-20 min a 66 ºC e instantáneamente a 67 ºC

Corynebacterium diphtheriae

Se elimina por exposición a 55 ºC por un tiempo de 45 min

Huevos de Áscaris lumbricoides

Muere en menos de 1 hora a temperatura superiores a 55 ºC


Fuentes: (1)
Ahtesaari, M. La Ordenación Forestal Sostenible en Finlandia, evaluación y posibilidades. Unasilva, Vol. 51(I), 2000. (2) Vogtmann, h., Fricke, k. and Turk, t. 1993. Quality, physical characteristics, nutrient content, heavy metals and organic chemicals in biogenic waste compost. Compost Science and Utilization 1.

Teóricamente bastaría con una vuelta completa del material para conseguir el objeto deseado, siempre que la capa exterior pasase enteramente a ocupar la parte interior de la pila siguiente. Sin embargo dos o tres vueltas son preferibles, porque aseguran la muerte de los organismos de referencia.

Control de moscas. Todo tipo de materia orgánica es un buen medio de atracción y procreación de moscas. Sin embargo, se ha demostrado que en un compost bien realizado y controlado no hay desarrollo de moscas en ninguna de sus etapas. No obstante, si el proceso no es operado técnicamente, puede existir un desarrollo similar al de un depósito de basura en campo abierto.

Las moscas provienen de los huevos puestos en la materia orgánica en el punto de origen, en la recolección, transporte o en el lugar mismo del proceso, de tal modo que a la unidad de operación llega infestada con huevos, larvas o pupas en distinto estado de desarrollo, y por consiguiente hay que proceder inmediatamente a iniciar  el proceso de compost.

Estudios realizados respecto a esto por la Universidad de California han demostrado que a pesar del considerable número de huevos y larvas existente en el material orgánico que se sometió al proceso de digestión bacteriana,  no hubo desarrollo posterior si este era realizado en forma normal,  y la pila fue volteada varias veces. Similar situación fue observada en Dinamarca en instalaciones que incluyen  trituración  de basura orgánica con un número reducido de vueltas y aun sin este tipo de aireación.

Aspectos económicos del compostaje o producto de la digestión bacteriana.

Antes de considerar la digestión bacteriana como un sistema satisfactorio de descomposición final, debe estudiarse cuidadosamente el mercado que tiene el producto final. Cuando el abono se puede utilizar en servicio o propiedades municipales (jardines, parques, plazas etc.) o en terrenos agrícolas adyacentes al lugar de producción o relativamente cercanos, el costo del transporte no representa un aspecto importante. Sin embargo, es un factor predominante y debe ser considerado con cuidado cuando el centro de gravedad de la zona agrícola que probablemente utilizara el producto este lejos del lugar de producción.

Ejemplo:

Fermentación al aire libre. Método Indore. 

Consiste en amontonar sobre el terreno, o colocar en zanjas, capas de material de fácil descomposición mezclado con tierra y tapada al final con una capa de la misma tierra; se da vuelta dos o tres veces durante el tiempo de descomposicion. La altura de las pilas es de 1.50 m y el periodo de descomposición dura entre tres a ocho meses.

En algunos sitios se hacen huecos para la aireación, pero en todo caso el proceso es esencialmente anaeróbico. Este sistema tiene por objeto fundamental producir abono y es muy usado en China, India y África del Sur. Tuvo su auge durante la segunda Guerra Mundial. Se ha empleado también en Holanda, Australia, Inglaterra y El Salvador, con diversos materiales orgánicos.

OTRAS OPORTUNIDADES QUE NOS BRINDAN LAS ALGAS

Conforme con el estudio Composición química y algunas actividades biológicas de algas marinas “Todos los extractos de algas mostraron actividad antibacteriana contra Escherichia coli y Staphylococcus simulans (diámetro de inhibición: 10–25 mm), actividad antioxidante (actividad secuestrante de radicales libres: 0.8–23%) y actividad antiinflamatoria (48–61% de inhibición de la actividad de la fosfolipasa A2).

Por lo tanto, las algas marinas estudiadas pueden ser consideradas como un recurso abundante de moléculas bioactivas”. (F Frikha1, M Kammoun1, N Hammami1, RA Mchirgui1, L Belbahri2, Y Gargouri1, N Miled1, F Ben–Rebah3* - 1 Laboratoire de Biochimie et de Génie Enzymatique des Lipases, Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax, Tunisia. 2 Hepia, 150 Route de Presinge, 1254 Jussy, Switzerland. 3 INSTM–Sfax BP 1035, Sfax 3018, Tunisia)

USOS FARMACOLÓGICOS

En la industria farmacológica su uso está relacionado con su poder gelificante, sin embargo también se han encontrado actividad antitumoral, antioxidante, anti-ulcerosas, etc.

Se  ha  demostrado que la dieta rica en Porphyra. tenera reduce la incidencia de tumores intestinales y cáncer de mama en animales de laboratorio. Esta propiedad parece estar relacionada con el contenido de ésteres de S en las polisacáridos de pared  y con el contenido en Vitamina A y b-caroteno (un talo contiene  27% de la cantidad diaria recomendada). Por otro lado reduce el nivel de colesterol siendo la sustancia activa b-homobetaina  .

 La  utilización terapéutica de las algas está extendida en homeopatía: Así el musgo de irlanda (Chondrus crispus) produce una gran cantidad de mucílago que le confiere propiedades emolientes, laxantes y expectorantes y contra el estreñimiento crónico,  extractos de  laminaria (Laminaria sp.) dilata los conductos del organismo (p.e. cuello del útero)  y el sargaso vejigoso (Sargassum sp., Fucus vesiculosus) combate paperas, infartos glandulares, la gota y la obesidad. Se está investigando la eficacia de las algas contra ciertas afecciones y enfermedades: trombosis, colesterol, trastornos gástricos y vesiculares, astenias, reumatismo  y  espasmofilia.

USOS COSMÉTICOS

Las aplicaciones cosméticas son las más conocidas, se emplean en cremas, mascarillas, champús, lociones etc. La acción benéfica de las algas se manifiesta sobre todo en el tratamiento de uñas rotas, acné, caída del cabello, antiarrugas, seborrea, y barros.

También  constituyen un excelente complemento en las curas de rejuvenecimiento de la piel  o incluso contra la obesidad y la celulitis. Actualmente está creciendo su uso en dietética y talasoterapia.

Fuente: Riseup’s Purpose El Colectivo Riseup es una organización autónoma con sede en Seattle

CONCLUSIONES

Consideramos que las algas poseen características, componentes o propiedades que las hacen aprovechables para su uso racional tanto en las áreas agrícolas, para mejorar su fertilidad; así como en medicina o farmacología, y además en aplicaciones cosméticas.

Consideramos el esfuerzo conjunto anunciado por el Ministerio de Medio Ambiente y Recursos Naturales, para trabajar en colaboración con los ayuntamientos y hoteles costeros, involucrados con la problemática en cuestión.

Consideramos que la “industria” turística es una de las principales fuentes generadoras de riquezas en nuestro país, así como que la pesca en una actividad que permite el mantenimiento digno de centenas de miles de dominicanos.

Nos declaramos partidarios de la instalación de mallas que sirvan de retención de las algas antes de llegar a las playas y su recolección en esa zona mediante embarcaciones sin motor (ya que las algas tienden a enredarse, dañándolos) y su posterior traslado a lugares que dispongan los ayuntamientos respectivos para construir sencillas instalaciones donde se logre su descomposición biológica y así obtener nutrientes mineralizados y humus estabilizado, que como explicamos previamente, pueden ser utilizados para mejorar la fertilidad de los terrenos dedicados a la agricultura.

Y por último, que las universidades dominicanas y otras instituciones con capacidad de investigacion, sean dotadas por el Estado de los fondos y facilidades necesarias, para la realización de investigaciones idóneas  respecto a los usos propuestos, y otros que puedan surgir el en futuro; pues lo más probable es que periódicamente tengamos esta “invasión” que en vez de una amenaza, es una oportunidad para despertar nuestra atención ecológica, y ayudarnos a preservar de manera oportuna la calidad de recursos tan apreciable como son nuestros suelos nacionales.

Juan Nicolas Faña B. (Consultor Ambiental, PSA #00-002)