Un estudio en tres ríos de Dar es Salaam detectó que los vertidos urbanos siguen influyendo en los sedimentos durante distintas estaciones. En dos de ellos, las aguas residuales explicarían alrededor del 40 % de la materia orgánica acumulada.
Redacción: Redacción Noticias de la Tierra
Editor: Eduardo Schmitz
Los sedimentos de tres ríos que atraviesan Dar es Salaam, la principal ciudad de Tanzania, conservan señales persistentes de contaminación asociada con las aguas residuales urbanas. Una investigación publicada en septiembre de 2026 en la revista científica Environmental Science and Pollution Research encontró que estas aportaciones humanas siguen influyendo en la composición química del fondo fluvial durante diferentes estaciones hidrológicas.
El trabajo, desarrollado por investigadores vinculados a instituciones de Tanzania y Bélgica, examinó los ríos Kizinga, Mbezi y Msimbazi mediante análisis de carbono, nitrógeno e isótopos estables. Los resultados permitieron identificar diferencias entre los cauces y estimar la contribución de las aguas residuales a la materia orgánica depositada en sus sedimentos.
Las estimaciones más destacadas corresponden a los ríos Msimbazi y Kizinga. En el primero, los investigadores calcularon que las aguas residuales representan una mediana del 41 % de la materia orgánica sedimentaria; en el segundo, la proporción estimada fue del 43 %.
Estas cifras no significan que ese porcentaje del agua de los ríos sea directamente agua residual. Se refieren específicamente a la contribución estimada de esa fuente a la materia orgánica presente en los sedimentos, calculada mediante un modelo estadístico.
El descubrimiento muestra que los fondos de los ríos pueden conservar una señal química de la contaminación urbana incluso cuando cambian las condiciones de lluvia y caudal.
Tres ríos permiten examinar la contaminación de Dar es Salaam
Dar es Salaam es una gran ciudad costera situada junto al océano Índico. Sus ríos atraviesan territorios sometidos a diferentes formas de ocupación humana antes de desembocar en ambientes costeros.
La expansión urbana modifica las cuencas fluviales mediante la construcción de viviendas, carreteras, infraestructuras de saneamiento y superficies impermeables. Estos cambios alteran tanto la circulación del agua como el transporte de materiales hacia los cauces.
En las ciudades tropicales, las variaciones estacionales de las precipitaciones pueden modificar considerablemente los caudales. Durante los períodos lluviosos aumenta la escorrentía y pueden movilizarse sedimentos, nutrientes y otros materiales acumulados sobre el territorio.
Sin embargo, el incremento del caudal no garantiza que desaparezcan las señales químicas de la contaminación.
Para investigar este problema, Zakaria Mhande, Matobola J. Mihale, Harieth Hellar-Kihampa, Natacha Brion y Willy Baeyens analizaron los sedimentos de los ríos Kizinga, Mbezi y Msimbazi.
El objetivo fue determinar cómo variaba su composición orgánica entre distintos lugares y estaciones, y qué información podían proporcionar esas diferencias sobre las fuentes de contaminación.
El estudio resulta especialmente relevante porque los procesos biogeoquímicos de los ríos urbanos del África subsahariana continúan estando menos documentados que los de numerosas cuencas europeas y norteamericanas.
Carbono y nitrógeno revelan la composición del fondo fluvial
Los investigadores midieron varios indicadores de la materia orgánica acumulada en los sedimentos.
Entre ellos se encuentran el carbono orgánico total, conocido por sus siglas TOC, y el nitrógeno total, identificado como TN.
El carbono orgánico proporciona información sobre la cantidad de materia procedente de organismos vivos, residuos y otros materiales que contienen carbono.
El nitrógeno total, por su parte, permite examinar la presencia de este elemento en los sedimentos, aunque su concentración no identifica por sí sola una fuente concreta.
El equipo encontró concentraciones de nitrógeno total comprendidas entre 2,18 y 5,18 miligramos por gramo de sedimento. Los valores de carbono orgánico total oscilaron entre 24,47 y 50,31 miligramos por gramo.
Uno de los resultados más importantes fue que las diferencias entre estaciones no resultaron estadísticamente significativas para estos indicadores.
En términos científicos, los análisis presentaron valores de probabilidad superiores a 0,05, por lo que no se encontró evidencia estadística suficiente de una variación estacional en esas concentraciones.
Este comportamiento es compatible con la existencia de aportaciones humanas persistentes, capaces de mantener una señal de contaminación durante condiciones hidrológicas diferentes.
No significa que las concentraciones sean idénticas todos los días ni que las lluvias carezcan de efectos sobre los ríos. La conclusión se refiere a las diferencias detectadas en las muestras y períodos examinados.
El río Msimbazi presenta un enriquecimiento orgánico destacado
Entre los tres cauces estudiados, el Msimbazi mostró el mayor enriquecimiento en materia orgánica.
Los investigadores encontraron además relaciones molares entre carbono y nitrógeno relativamente bajas, con valores comprendidos aproximadamente entre 9,5 y 10,5 en los grupos de muestras descritos.
Esta relación, conocida como C/N, permite comparar la proporción de ambos elementos y obtener indicios sobre el origen de los materiales acumulados.
Distintas fuentes de materia orgánica pueden presentar composiciones diferentes. Por ejemplo, los restos vegetales terrestres suelen tener características químicas distintas de las de ciertos materiales orgánicos ricos en nitrógeno.
En el Msimbazi, los valores observados resultaron compatibles con aportaciones de materia orgánica relativamente rica en nitrógeno.
Los investigadores combinaron este indicador con otras mediciones para evaluar la influencia de las aguas residuales.
El resultado fue una estimación mediana del 41 % de materia orgánica sedimentaria procedente de esa fuente.
El intervalo de credibilidad bayesiano del 95 % se situó entre el 28 % y el 52 %, lo que refleja la incertidumbre estadística asociada con el cálculo.
Por tanto, el 41 % debe interpretarse como una estimación central del modelo y no como una proporción exacta e invariable para todo el río.
El río Kizinga conserva otra señal química de las aguas residuales
El Kizinga presentó características diferentes de las observadas en el Msimbazi.
Sus sedimentos mostraron relaciones carbono-nitrógeno más elevadas, pero también los valores más enriquecidos del isótopo estable nitrógeno-15.
Las mediciones alcanzaron valores de δ15N de hasta aproximadamente 10,3 por mil, con la incertidumbre indicada por los investigadores.
Esta señal isotópica es compatible con nitrógeno procedente de aguas residuales que ha experimentado transformaciones químicas y biológicas.
Entre los procesos considerados se encuentran la volatilización del amoníaco y la desnitrificación.
La volatilización permite que parte del nitrógeno pase a la atmósfera en forma gaseosa bajo determinadas condiciones químicas.
La desnitrificación, en cambio, comprende transformaciones realizadas por microorganismos que pueden convertir compuestos nitrogenados en gases.
Estos procesos modifican las proporciones de los isótopos del nitrógeno, porque las reacciones no afectan necesariamente de la misma manera a los átomos ligeros y pesados.
Por ello, la composición isotópica puede aportar información que no se obtiene mediante una medición convencional de la concentración total del elemento.
En el Kizinga, el modelo estimó una contribución mediana de aguas residuales del 43 % a la materia orgánica de los sedimentos.
El intervalo de credibilidad del 95 % fue del 30 % al 54 %.
La similitud entre las estimaciones centrales de los ríos Kizinga y Msimbazi no significa que ambos tengan idénticas condiciones ambientales. Sus indicadores químicos muestran diferencias importantes en la composición y transformación de la materia orgánica.
Los isótopos permiten rastrear fuentes de contaminación
Una de las aportaciones metodológicas del estudio es la combinación de indicadores químicos convencionales con mediciones isotópicas.
Los isótopos son variantes de un mismo elemento químico que tienen diferente número de neutrones.
En el caso del carbono y el nitrógeno, determinadas diferencias en sus proporciones pueden ayudar a reconstruir el origen y las transformaciones de la materia orgánica.
El equipo examinó los valores de δ13C y δ15N, correspondientes a las relaciones isotópicas del carbono y del nitrógeno.
Estos indicadores pueden contribuir a distinguir entre diferentes fuentes de materiales orgánicos, aunque las señales de varios orígenes pueden superponerse.
Para abordar esa dificultad, los investigadores utilizaron FRUITS, un modelo bayesiano de mezcla que permite estimar contribuciones de distintas fuentes a partir de información isotópica.
En lugar de producir una única cifra sin incertidumbre, el procedimiento genera distribuciones de probabilidad que permiten expresar estimaciones centrales e intervalos de credibilidad.
Este enfoque es útil cuando las fuentes potenciales de contaminación presentan composiciones parcialmente semejantes.
Sin embargo, sus resultados dependen de los datos utilizados, de la caracterización de las fuentes y de los supuestos del modelo.
Por esa razón, las proporciones calculadas deben interpretarse como estimaciones científicas fundamentadas, no como mediciones directas de cada descarga individual.
Las lluvias no eliminan necesariamente la contaminación acumulada
El estudio encontró que la señal de los aportes humanos persistía a través de estaciones hidrológicas contrastantes.
Este resultado cuestiona la idea de que las lluvias intensas y el aumento temporal del caudal bastan para limpiar los sedimentos de un río urbano.
Durante una crecida, parte de los materiales depositados puede movilizarse y desplazarse aguas abajo.
Sin embargo, también pueden ingresar nuevos residuos procedentes de la escorrentía urbana, los sistemas de drenaje y otras fuentes distribuidas a lo largo de la cuenca.
Cuando las aportaciones son continuas, la eliminación temporal de una parte de los sedimentos no necesariamente reduce de manera duradera la influencia de la contaminación.
Los autores describen este comportamiento como una situación de relativa estabilidad biogeoquímica, en la que la composición del fondo fluvial conserva señales persistentes de aportaciones urbanas.
Esta observación se relaciona con un desafío más amplio para la gestión de los recursos hídricos: distinguir entre mejoras temporales de ciertos indicadores y cambios sostenidos en las fuentes de contaminación.
Los estudios sobre la recuperación de la calidad de los ríos europeos también muestran la importancia de evaluar tendencias a largo plazo, aunque las condiciones ambientales y las presiones urbanas sean diferentes de las observadas en Tanzania.
Por qué los sedimentos son importantes para evaluar un río
La calidad ambiental de un río no depende únicamente de las sustancias disueltas en el agua.
Los sedimentos constituyen un componente fundamental del ecosistema porque acumulan materiales transportados desde la cuenca y proporcionan hábitats para numerosos organismos.
La materia orgánica que llega al fondo puede experimentar procesos de descomposición, transformación y enterramiento.
Estas reacciones influyen en la disponibilidad de nutrientes y en las condiciones químicas del ambiente sedimentario.
Cuando los aportes orgánicos son elevados, su degradación puede consumir oxígeno y modificar las condiciones necesarias para determinadas comunidades biológicas.
No obstante, el estudio de Dar es Salaam no demuestra por sí solo que todos los sectores examinados presenten falta de oxígeno ni permite cuantificar directamente los efectos sobre peces u otros organismos.
Su contribución principal consiste en identificar la composición y las fuentes probables de la materia orgánica sedimentaria.
En otras regiones, las investigaciones sobre las bacterias como indicadores de contaminación fluvial han mostrado que el análisis biológico puede complementar las mediciones fisicoquímicas para detectar alteraciones ambientales.
La combinación de distintos indicadores permite comprender mejor los procesos que afectan a los ecosistemas acuáticos, sin depender exclusivamente de una variable.
Las aguas residuales representan una presión ambiental continua
Las descargas de aguas residuales pueden incorporar materia orgánica, nutrientes y otros compuestos a los sistemas fluviales.
Su influencia depende del volumen de los aportes, de su composición, del tratamiento recibido y de las características del cauce receptor.
En los ambientes tropicales, la temperatura y las variaciones estacionales del caudal pueden modificar la velocidad de numerosas reacciones biogeoquímicas.
El estudio de Tanzania indica que, pese a esos cambios ambientales, la composición de los sedimentos conserva una señal importante de las aportaciones urbanas.
Este resultado refuerza la necesidad de actuar sobre las fuentes de contaminación y no confiar únicamente en los procesos naturales de transporte y dilución.
La experiencia de otros sistemas fluviales también muestra que los efectos de las aguas residuales pueden extenderse más allá del lugar donde se produce una descarga.
En Estados Unidos, el seguimiento ambiental de un gran vertido de aguas residuales en el río Potomac puso de manifiesto la necesidad de examinar diferentes componentes del ecosistema después de un episodio de contaminación.
El caso de Dar es Salaam presenta una situación distinta: los investigadores estudiaron señales de aportaciones persistentes y no las consecuencias de un único vertido accidental.
La gestión del saneamiento debe abordar el origen de los aportes
Los autores consideran que los resultados respaldan la necesidad de intervenciones estructurales para reducir la entrada de aguas residuales a los ríos urbanos tropicales.
Estas actuaciones pueden incluir mejoras en la recogida, conducción y tratamiento de las aguas residuales, así como medidas para limitar las descargas que alcanzan los cauces.
La investigación no evaluó directamente la eficacia de una obra de saneamiento específica ni comparó distintas tecnologías de depuración.
Por tanto, sus resultados no permiten determinar qué infraestructura concreta produciría la mayor reducción de contaminación en cada cuenca.
Lo que sí demuestra el análisis es que las señales de aportaciones humanas permanecen en los sedimentos durante estaciones diferentes.
Esta persistencia indica que las medidas de recuperación ambiental deben considerar la continuidad de las fuentes contaminantes y no únicamente las condiciones del río durante una campaña de muestreo.
También resulta importante mantener programas de seguimiento capaces de identificar cambios en la composición sedimentaria después de aplicar medidas de saneamiento.
Las técnicas isotópicas utilizadas por el equipo ofrecen una herramienta para investigar si las contribuciones de determinadas fuentes disminuyen con el tiempo.
Qué demuestra la investigación y cuáles son sus límites
El trabajo proporciona evidencia de una influencia persistente de las aguas residuales sobre la materia orgánica de los sedimentos de tres ríos urbanos de Tanzania.
Sus principales resultados proceden de mediciones de carbono orgánico total, nitrógeno total, relaciones carbono-nitrógeno e isótopos estables.
La ausencia de diferencias estacionales estadísticamente significativas en las concentraciones de carbono y nitrógeno respalda la interpretación de aportaciones continuas, aunque no significa que todos los procesos fluviales permanezcan constantes.
Las estimaciones del 41 % para el Msimbazi y del 43 % para el Kizinga corresponden a la materia orgánica sedimentaria atribuida a aguas residuales mediante un modelo bayesiano.
No representan porcentajes de contaminación del agua, proporciones de caudal residual ni mediciones de sustancias tóxicas específicas.
Asimismo, el estudio no establece que todas las cuencas tropicales africanas presenten valores semejantes.
Los resultados corresponden a los ríos examinados y deben interpretarse considerando sus características locales.
La investigación tampoco permite atribuir toda la materia orgánica de origen humano a una instalación o punto de descarga particular.
Para identificar responsabilidades concretas serían necesarios estudios adicionales sobre las redes de saneamiento, los puntos de vertido y las fuentes distribuidas en cada cuenca.
Una señal química que puede orientar la recuperación de los ríos
La investigación publicada en Environmental Science and Pollution Research muestra que los sedimentos pueden proporcionar información relevante sobre la contaminación persistente de los ríos urbanos.
Los resultados obtenidos en Dar es Salaam revelan que la influencia de las aguas residuales continúa siendo importante incluso cuando cambian las condiciones hidrológicas.
La combinación de análisis químicos, isótopos estables y modelos de mezcla permitió estimar la contribución de esas fuentes y distinguir características particulares entre los cauces estudiados.
El hallazgo también evidencia que las lluvias estacionales no garantizan por sí mismas la desaparición de las señales de contaminación acumuladas en el fondo fluvial.
Para los investigadores, la reducción sostenida de los aportes urbanos constituye una condición importante para mejorar el estado ambiental de estos sistemas.
El estudio aporta así una referencia científica para evaluar la contaminación de los ríos tropicales y seguir la evolución de sus sedimentos ante futuras intervenciones de saneamiento.
Fuentes referenciales:
Vrije Universiteit Brussel — Isotopic fingerprinting of sediment organic matter reveals pervasive sewage influence in urbanised tropical rivers (2026)
Environmental Science and Pollution Research — Estudio científico original de Zakaria Mhande y colaboradores (2026)
