Acuicultura y Puyehue I: qué es esto de las cenizas?

Hola navegantes, comenzamos a compartir acá un trabajo realizado por dos integrantes del Departamento de Explotación de Recursos Acuáticos del CRUB. Dado que es extenso, lo reparytimos en varias entregas. En la úñtima colgaremos también el archivo pdf completo.

Erupción del Complejo Puyehue - Cordón Caulle

Efectos sobre la producción acuícola y recomendaciones.

                                                                                             

Ing. Lucas Maglio ¹ / Dr. Carlos A. Rauque ^1,2

1.Departamento de Explotación de Recursos Acuáticos, Centro Regional Universitario Bariloche, Universidad Nacional del Comahue

2 INIBIOMA (UNCo-CONICET)

Introducción

El pasado sábado 4 de Junio el Volcán Puyehue integrante del complejo volcánico Puyehue - Cordón del Caulle entro en erupción provocando serios inconvenientes de público conocimiento.

La información más clara en relación a la evolución del fenómeno volcánico la podemos encontrar en los periódicos informes que realiza el Servicio Nación de Minería y Geología de Chile (www.sernageomin.cl). Habiendo pasado más de 20 días desde el inicio del evento aun sigue establecida la alerta roja nivel 6 Rojo, erupción moderada por parte de este organismo donde además aclara en el informe nro 50 (22 de Junio), “El proceso eruptivo continúa y es posible que vuelva a presentarse un incremento en la actividad. Por lo tanto se conserva en el nivel de alerta volcánica en ROJO” 

El objeto de este trabajo es informar claramente y en forma concisa cual/es podrían ser los efectos en los peces de cultivo que se encuentran en una situación de confinamiento no pudiendo buscar sectores más favorables como se cree que lo están haciendo las especies silvestres. Esta información tendrá como sustento el análisis de eventos previos similares y el estudio de trabajos científicos responsables que puedan entregar datos concretos para entender el fenómeno de una manera clara, establecer cual es y será la magnitud del impacto y poder establecer acciones correctivas en el caso que sea posible.

Información valida y relevante del evento volcánico

Si bien en los medio de comunicación encontramos un amplio margen de datos, muchos de ellos no tienen sustento científico. Por esta razón se tomaran como documentos de referencia los análisis preliminares del Centro Atómico Bariloche y del INVAP, dichos análisis fueron realizados el día 4 de Junio, además para establecer criterios unívocos en relación a conceptos específicos se toma la información de base que entrega el Sernageomin de Chile.

En primer lugar definiendo lo que ha caído, podemos decir que son partículas de diferentes tamaños conocidas como elementos piroclásticos, estos se clasifican según su tamaño y van desde partículas de 0,001 mm hasta bloques de 5m de diámetro, las primeras son conocidas como cenizas y se consideran como tales hasta tamaños de 2mm de diámetro, mientras que los segundos se conocen como bombas. Entre ambos extremos existen partículas intermedias que se conocen como lapilli. No todas las erupciones liberan materiales similares en cuanto a su composición química – física, de hecho la presencia de sílice determina en gran medida la densidad de estas partículas, bajo un 60% de sílice las partículas tienen densidades relativas mayores a 1. En nuestro caso y observando los resultados de los análisis preliminares observamos cantidades de sílice importantes en relación a otros componentes, por esta razón muchas partículas quedan flotando en la superficie de los cuerpos de agua. Además las partículas con alto contenido de sílice son altamente conductivas motivo por el cual se han detectado problemas energéticos en los últimos días, ya que estos elementos ingresan en conductores eléctricos ocasionando problemas.

Un dato no menor es la medición de pH (Potencial Hidrogeno) en el estudio del INVAP. Este valor indica la acidez de las sustancias, para el caso del lixiviado de la ceniza (Liquido que se ha filtrado a través de residuos en este caso cenizas) el valor de pH fue de 5,2, es decir un valor ácido si consideramos que el valor de pH de nuestros cuerpos de agua se encuentran en valores cercanos a 7,02 (valor promedio embalse Alicura, muestras de campo 1998 información cedida por el Dr. P. Temporetti).

Por último es importante destacar que las variaciones en la composición de las partículas varían entre diferentes erupciones e incluso en una misma erupción en intervalos de tiempo diferentes, por lo tanto es importante analizar periódicamente la composición de las partículas en función del tiempo transcurrido, esto fue una de las conclusiones a las cuales llego el informe que realizó la Autoridad Europea para la Seguridad Alimentaria EFSA (European Food Safety Authority) luego del la erupción del Volcán Eyjafjallajökul el 14 de abril del 2010. Como ejemplo claro de esto se puede extraer del trabajo el siguiente ejemplo; el contenido inicial de fluoruro el día 14/4/2010 fue de 25 mg/kg y solo cinco días después fue de 850 mg/kg. El estudio se concentra exclusivamente en los niveles de fluoruros en las partículas caídas ya que según publicaciones que referencia la EFSA esta sustancia es la más toxica con el potencial de alterar la salud y los alimentos, por esta razón es la que hay que considerar en una primera instancia. Los niveles de fluoruros en las muestras analizadas por el INVAP (0,7 mg/kg) son realmente bajos en comparación con los límites que se establecen en el estudio de la EFSA. Sin embargo sería importante chequear los niveles de esta sustancia ante eventuales nuevas caídas de material volcánico.

Antecedentes históricos

En esta revisión se han encontrado trabajos científicos que tienen relación con el análisis de los efectos en peces, principalmente en poblaciones silvestres, no así para el caso de peces de cultivo intensivo. El objetivo es analizar estas publicaciones y extender, en el caso que sea posible, esta información a situaciones concretas de nuestra realidad. A continuación se mencionan algunos eventos y trabajos asociados.

1)      Erupción del Volcán Santa Elena (EEUU 1980)

El 18 de mayo de 1980, el volcán Santa Elena, sito en el estado de Washington, Estados Unidos entró en erupción. Si bien no fue la erupción más intensa en la historia de los EEUU este evento se consideró como la erupción volcánica con los mayores efectos negativos en términos ambientales y económicos.

Los investigadores Timothy W. Neucoomb y Thomas A. Flagg publicaron tres años después de la erupción del Volcán Santa Elena un trabajo relacionado con los efectos en juveniles de salmónidos, publicado en la revista Marine Fisheries Review “Algunos efectos de las cenizas del Volcán Santa Elena en juveniles de salmónidos”.

El trabajo consiste en Bioensayos Dinámicos y Estáticos. Se entiende por bioensayo; un ensayo en que un tejido, organismo o grupo de organismos vivos se usan como reactivo para determinar la potencia de cualquier sustancia fisiológicamente activa cuya actividad se desconoce (FAO, 1981). Para el estudio en cuestión los bioensayos dinámicos forzaban la re-suspensión constante de cenizas durante toda la duración del estudio para simular las condiciones de un río caudaloso de montaña, mientras que el bioensayo estático las condiciones esperables en cuerpos de agua con bajo movimiento o aguas quietas. Los resultados indican que la exposición a soluciones filtradas de cenizas no representa problemas de mortalidad mayores en los peces analizados, sin embargo las mismas cantidades sin filtrar fueron letales para los peces en el corto plazo. Esto indica que no hubieron efectos negativos por alteración de la química del agua y los mayores problemas fueron por daño mecánico a nivel branquial afectando principalmente el ingreso de oxigeno. Por esta razón los efectos de daño mecánico fueron más notorios en el bioensayo dinámico donde la constante resuspensión de partículas favorecía el ingreso de estas a branquias. Una acumulación de 15 cm de cenizas caídas sobre una columna de agua de 3 metros no representa riesgo alguno para salmónidos ya que la precipitación es muy efectiva en aguas calmas. Los resultados obtenidos indican que para niveles de partículas superiores a 34.9 gr/l (mg de partículas por litro de agua) traería como consecuencia una muy alta mortalidad de peces, mientras que relaciones menores a 0.5 gr/l no causarían ningún efecto dañino. En los peces muertos se observó presencia excesiva de mucus en branquias junto con restos de material particulado. Si bien químicamente no existieron problemas serios se noto una leve baja del pH de 7,8 a 7,6 debido a la acidez de los elementos que recubren las cenizas, esto es muy variable entre distintas erupciones así como sus efectos. Estos dependen de las características de cada cuerpo de agua y de su capacidad para neutralizar acido, funcionando como un amortiguador.

Steven A. Leider, comprobó en otro trabajo relacionado al mismo evento (“Incremento en el numero de trucha Steelhead extraviada, seguido de la erupción del volcán Santa Elena 1980”) que el efecto de “retirada” en las poblaciones de Steelhead se incremento de 16% a 45% post erupción hacia aguas arriba del río Columbia, buscando condiciones favorables para la especie.

2)    J. M. Dorava y  A. M. Milner, publicaron en la revista Enviromental Managment (1999) un trabajo titulado “Efectos de las erupciones recientes de volcanes en los ambientes acuáticos del río Drift, Alaska, EEUU”

Este trabajo estudia los efectos de la erupciones de los volcanes Redoubt, Augustine y Spurr (eventos que ocurrieron en la década del 80) y la capacidad de recuperación de los ambientes acuáticos puntualmente en la comunidad de macroinvertebrados (efemerópteros, dípteros, tricópteros y plecópteros) organismos fundamentales para el desarrollo y crecimiento de juveniles de salmónidos, siendo este último grupo muy importante como recurso para la pesca recreativa. De hecho uno de los  objetivos fue evaluar los efectos sobre el hábitat natural de los salmónidos en el río Drift. Las muestras para este trabajo fueron tomadas 5 años después de la última erupción. Las muestras se compararon con ríos cercanos pero que no tuvieron efectos negativos de las erupciones volcánicas. Como primer resultado se encontró una diferencia significativa en la densidad de poblaciones de macroinvertebrados, mayor cantidad de organismos en los sitios donde no hubieron efectos de los volcanes. Las poblaciones de salmones en el río Drift migraron rápida y forzosamente al mar de manera prematura escapando de las altas temperaturas y del excesivo material de arrastre. Estos juveniles murieron en gran medida y este efecto fue notorio 4 años después cuando los niveles de desove fueron muy bajos. Por otro lado los lechos de desove habituales de salmónidos fueron gravemente alterados por el material depositado principalmente lahar (lodo volcánico). Además los cambios en algunos arroyos tributarios evitaron también desoves de salmónidos.

3)   El pasado 23 de mayo de este año entro en erupción el volcán Grímsvötn en Islandia. En solo los primeros tres días y medio, la erupción emitió un volumen de magma que es, como mínimo, cuatro o cinco veces superior al que emitió el volcán Eyjafjalla (2010) en 39 días (Domingo Gimeno, del Departamento de Geoquímica, Petrología y Prospección Geológica de la Universidad de Barcelona)

Un estudio de la Autoridad Veterinaria y de la Alimentación de Islandia (MAST; ministerio de pesquerías y agricultura de Islandia) hace una mención al impacto en la acuicultura y peces, mencionando que los niveles de fluoruro no son tóxicos para los peces. Los niveles de fluoruro en el material particulado fluctuaron entre un mínimo de 5 a un máximo de 10 mg/kg. El trabajo menciona que si bien la mayoría de los sistemas de cultivo en tierra toman agua de pozo o son sistemas de recirculación cerrados, los sistemas de cultivo en mar abierto no tuvieron efectos negativos...

Continuará...