Las algas viscosas que cubren las vías fluviales de Florida son más que simplemente antiestéticas. Suelen ser tóxicas para los humanos, los animales y el medio ambiente.
por Dave Schlenker, Universidad de Florida
Para mitigar esos riesgos, los investigadores de la Universidad de Florida están colaborando con científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y de la Universidad del Sur de Florida en un modelo de predicción del día siguiente para advertir e informar a los administradores del agua sobre las floraciones de algas dañinas.
El proyecto está dirigido por David Kaplan, Ph.D., profesor de la Escuela de Ingeniería de Infraestructura y Medio Ambiente Sostenible de la Facultad de Ingeniería Herbert Wertheim y director del Centro Howard T. Odum para Humedales, y Mauricio Arias, Ph.D., profesor asociado de la USF.
En un artículo publicado recientemente en la Revista de Gestión Ambiental, Kaplan, la profesora adjunta de la UF, Elise Morrison, Ph.D., y la Dra. María Menchu Maldonado, Ph.D., de la NCSU, describieron su trabajo con floraciones de algas nocivas en el río y estuario Caloosahatchee, la conexión ambientalmente sensible entre el lago Okeechobee y la costa suroeste de Florida. Maldonado realizó el trabajo bajo la dirección de Natalie Nelson, colaboradora de la NCSU.
En una colaboración entre varias facultades, organizaciones, departamentos y universidades, los otros autores del artículo son Eric Milbrandt, de la Fundación para la Conservación de Sanibel-Captiva, Edward Phlips, de la UF, y Natalie G. Nelson, de la NCSU. Entre los facilitadores del proyecto se encuentran Darlene Velez, coordinadora de investigación del Instituto del Agua de la UF, y la Dra. Lisa Krimsky, agente regional especializada en recursos hídricos del IFAS.
Utilizando muestras de agua y algoritmos informáticos, el equipo desarrolló modelos de predicción basados en dos fuentes de agua que alimentan el río: el lago Okeechobee y la cuenca hidrográfica del río (la escorrentía del terreno circundante). Los modelos determinan los niveles de clorofila-a, un pigmento presente en las algas que indica condiciones de floración algal.
«Para las condiciones dominadas por la cuenca hidrográfica, el modelo pudo predecir el 49% de la variación en la clorofila-a al día siguiente, lo cual no está mal, pero para las condiciones dominadas por el lago, el modelo fue mucho mejor, explicando el 78% de la variación en la clorofila-a al día siguiente en el agua», señaló Kaplan.
A diferencia de los modelos tradicionales de pronóstico de floraciones de algas, que suelen ser complejos y requieren un importante poder de cómputo, estos modelos están diseñados para ser prácticos para la toma de decisiones diaria, en particular para el Distrito de Gestión del Agua del Suroeste de Florida (SWFWMD), que ha hecho de la mejora de la salud del estuario de Caloosahatchee una prioridad estatal.
En última instancia, los investigadores quieren desarrollar un sistema de predicción de algas y herramientas para que los administradores del agua reduzcan los riesgos en todos los cuerpos de agua dulce.
«Sin duda, este modelo podría ampliarse con el uso de más datos», afirmó Maldonado. «El mismo procedimiento podría aplicarse a otros lagos con un alto nivel de gestión. Y esto podría hacerse en todo el mundo».
Las floraciones de algas en lagos, ríos y estuarios de Florida han causado importantes daños ambientales y económicos en los últimos años, según investigadores de la UF. Estas floraciones son cada vez más frecuentes y duraderas.
El proyecto inicial, llamado Coupling Lake, Estuarine, and Watershed Models for the Caloosahatchee River and Estuary (CLEW), diseñó una guía basada en datos y modelos para las liberaciones de agua del lago Okeechobee.
«La motivación principal es que el lago Okeechobee es un recurso natural difícil de gestionar, en particular al decidir cuándo y cuánta agua descargar del lago a cada estuario», dijo Kaplan. «Existen muchas necesidades que compiten en torno a la gestión del lago, cuyo volumen es limitado. No queremos causar inundaciones ni otros daños ecológicos».
El proyecto de seguimiento es la colaboración entre la UF y la USF para desarrollar herramientas para usuarios finales, es decir, agencias y administradores, para que puedan tomar mejores decisiones. El equipo busca implementar un sistema que permita a los administradores del agua obtener el pronóstico de riesgo diario con solo pulsar un botón.
El estudio se organizó para predecir si el riesgo de toxinas de las algas es bajo, medio o alto.
«En este caso, existe un umbral de organismos algales que se considera dañino», explicó Maldonado. «Esas aguas contienen especies de fitoplancton, algas microscópicas que producen toxinas. Puede ser peligroso nadar en ellas y pueden ser perjudiciales para el medio ambiente. Puede tratarse de una toxina hepática».
A finales del siglo XIX, el río Caloosahatchee y su cuenca hidrográfica sufrieron importantes modificaciones que alteraron significativamente la hidrología de la región, según el SWFWMD. El río, antes poco profundo, se profundizó y ensanchó hasta convertirse en una vía fluvial regulada que se conectaba con el lago Okeechobee y la cadena de lagos de Kissimmee para la navegación, el abastecimiento de agua y el control de inundaciones.
«La calidad del agua en el lago Okeechobee es un desafío, incluyendo a veces floraciones de algas nocivas bastante graves «, dijo Kaplan. «Y, por supuesto, los receptores río abajo del agua que se vierte son muy sensibles a la cantidad de agua que reciben y a su contenido. Prefieren que sea solo la cantidad adecuada, en el momento oportuno y con la mejor calidad».
Más información: María Menchú-Maldonado et al., Pronóstico estadístico del riesgo de floración de algas con un día de anticipación para respaldar las decisiones de liberación de embalses en una cuenca hidrográfica altamente diseñada, Journal of Environmental Management (2025). DOI: 10.1016/j.jenvman.2025.124327
