Exposición a la vida marina
Las mareas rojas se producen de forma natural en las costas de todo el mundo. Los dinoflagelados marinos producen ictiotoxinas, pero no todas las mareas rojas son perjudiciales. En los lugares donde se producen mareas rojas, los peces muertos llegan a la costa hasta dos semanas después de que una marea roja haya pasado por la zona. Además de matar a los peces, las algas tóxicas contaminan los mariscos. Algunos moluscos no son sensibles a la toxina y la almacenan en sus tejidos grasos. Los mariscos consumen los organismos responsables de la marea roja y concentran la saxitoxina (producida por estos organismos) en sus tejidos. La saxitoxina bloquea los canales de sodio y su ingestión puede causar parálisis en 30 minutos. Otros animales que comen el marisco son susceptibles a la neurotoxina, lo que provoca una intoxicación neurotóxica por mariscos y, a veces, incluso la muerte. La mayoría de los moluscos y almejas se alimentan por filtración, lo que da lugar a concentraciones más elevadas de la toxina que si sólo se bebe el agua. Los alcaudones, por ejemplo, son patos buceadores cuya dieta consiste principalmente en moluscos. Cuando los alcaudones se alimentan de moluscos filtradores que están concentrados con altos niveles de la toxina de la marea roja, su población se convierte en un objetivo principal de envenenamiento. Sin embargo, incluso las aves que no comen moluscos pueden verse afectadas por el simple hecho de comer peces muertos en la playa o beber el agua. Las toxinas liberadas por las floraciones pueden matar a los animales marinos, incluidos los delfines, las tortugas marinas, las aves y los manatíes. En un experimento se administraron por vía oral estas toxinas a peces como el arenque del Atlántico, el abadejo americano, la platija de invierno, el salmón del Atlántico y el bacalao. A los pocos minutos de recibir las dosis de la toxina, los peces comenzaron a mostrar una pérdida de equilibrio y empezaron a nadar con un patrón irregular y espasmódico, seguido de parálisis y respiración superficial y arrítmica, y finalmente la muerte después de una hora. Los científicos concluyeron que la marea roja tóxica tenía efectos negativos en los peces que se exponían a ella.
Exposición humanaEditar
Los humanos se ven afectados por las especies de marea roja al ingerir mariscos recolectados de forma inadecuada, al respirar brevetoxinas en aerosol (es decir, toxinas PbTx o Ptychodiscus) y, en algunos casos, por el contacto con la piel. Las brevetoxinas se unen a los canales de sodio activados por voltaje, importantes estructuras de las membranas celulares. La unión provoca una activación persistente de las células nerviosas, lo que interfiere en la transmisión neuronal y provoca problemas de salud. Estas toxinas se crean dentro del organismo unicelular o como producto metabólico. Los dos tipos principales de compuestos de brevetoxina tienen estructuras vertebrales similares pero distintas. La PbTx-2 es la principal brevetoxina intracelular producida por las floraciones de K. brevis. Sin embargo, con el tiempo, la brevetoxina PbTx-2 puede convertirse en PbTx-3 mediante cambios metabólicos. Los investigadores descubrieron que la PbTx-2 ha sido la principal brevetoxina intracelular que se convierte con el tiempo en PbTx-3.
En la mayoría de los casos, como en Estados Unidos, el marisco consumido por los humanos es analizado regularmente en busca de toxinas por el USDA para garantizar un consumo seguro. Sin embargo, la recolección inadecuada de mariscos puede causar intoxicación paralítica por mariscos y envenenamiento neurotóxico por mariscos en los seres humanos. Algunos síntomas son somnolencia, diarrea, náuseas, pérdida de control motor, hormigueo, adormecimiento o dolor de las extremidades, incoherencia y parálisis respiratoria. Los informes de irritación de la piel después de nadar en el océano durante una marea roja son comunes, por lo que la gente debe tratar de evitar la marea roja cuando está en la zona.
Cuando las células de la marea roja se rompen, liberan brevetoxinas extracelulares en el medio ambiente. Algunas de ellas permanecen en el océano, mientras que otras partículas se aerosolizan. Durante los vientos de tierra, las brevetoxinas pueden ser aerosolizadas por el transporte mediado por burbujas, causando irritación respiratoria, broncoconstricción, tos y sibilancias, entre otros síntomas. En un día de viento, se recomienda evitar el contacto con la toxina aerosolizada. Estas personas informan de una disminución de la función respiratoria después de sólo 1 hora de exposición a una playa de K. brevis de marea roja y estos síntomas pueden durar días. Las personas con afecciones respiratorias graves o persistentes (como enfermedades pulmonares crónicas o asma) pueden experimentar reacciones adversas más fuertes. El Servicio Nacional de Océanos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica proporciona un informe sobre las condiciones públicas que identifica los posibles impactos de irritación respiratoria en las áreas afectadas por las mareas rojas.
El código de diagnóstico ICD-10 proporcionado por el Centro de Control de Enfermedades (CDC) es Z77.121. Es aplicable a lo siguiente:
- Contacto con y (presunta) exposición a floración de algas (nocivas) NOS
- Contacto con y (presunta) exposición a floración de algas azul-verde
- Contacto con y (presunta) exposición a marea marrón
- Contacto con y (presunta) exposición a floración de cianobacterias
- Contacto con y (presunta) exposición a marea roja de Florida
- Contacto con y (sospecha) de exposición a la pfiesteria piscicida
- Contacto con y (sospecha) de exposición a la marea roja
TerminologíaEditar
No todas las mareas rojas son producidas por dinoflagelados. El ciliado mixotrófico Mesodinium rubrum produce floraciones no tóxicas de color rojo intenso gracias a los cloroplastos que ha esclavizado de las algas que come
El dinoflagelado etiquetado arriba es el alga microscópica Karenia brevis. Es la causa de la marea roja en el Golfo de México. El alga se propulsa mediante un flagelo longitudinal (A) y un flagelo transversal (B). El flagelo longitudinal se encuentra en una estructura en forma de surco llamada cíngulo (F). El dinoflagelado está separado en una porción superior llamada epiteca (C) donde reside el cuerno apical (E) y una porción inferior llamada hipoteca (D).
Marea roja es un término coloquial utilizado para referirse a uno de los diversos fenómenos naturales conocidos como floraciones de algas nocivas. El término se refiere específicamente a las floraciones de una especie de dinoflagelado. Está siendo eliminado por algunos investigadores porque:
- Las mareas rojas no son necesariamente rojas y muchas no tienen ninguna decoloración.
- No están relacionadas con los movimientos de las mareas.
- El término se utiliza de forma imprecisa para referirse a una amplia variedad de especies de algas que se conocen como formadoras de floraciones.
Como término técnico, se está sustituyendo a favor de una terminología más precisa, incluyendo el término genérico «florecimiento de algas nocivas» para las especies dañinas, y «florecimiento de algas» para las especies benignas.
En las costas de Estados UnidosEditar
El término marea roja se utiliza con mayor frecuencia en Estados Unidos para referirse a las floraciones de Karenia brevis en el este del Golfo de México, también llamada marea roja de Florida. K. brevis es una de las muchas especies diferentes del género Karenia que se encuentran en los océanos del mundo. Se han producido importantes avances en el estudio de los dinoflagelados y su genómica. Algunos de ellos incluyen la identificación de los genes productores de toxinas (genes PKS), la exploración de los cambios ambientales (temperatura, luz/oscuridad, etc.) tienen en la expresión de los genes, así como la apreciación de la complejidad del genoma de Karenia. Estas floraciones están documentadas desde el siglo XIX y se producen casi anualmente en las costas de Florida. La actividad de investigación sobre las floraciones de algas nocivas (FAN) aumentó en las décadas de 1980 y 1990. Esto fue impulsado principalmente por la atención de los medios de comunicación por el descubrimiento de nuevos organismos de HAB y los potenciales efectos adversos para la salud de su exposición a los animales y los seres humanos. Se ha observado que las mareas rojas de Florida se han extendido hasta la costa oriental de México. La densidad de estos organismos durante una floración puede superar las decenas de millones de células por litro de agua de mar, y a menudo decoloran el agua con un tono marrón rojizo intenso.
La marea roja también se utiliza a veces para describir las floraciones de algas nocivas en la costa noreste de Estados Unidos, especialmente en el Golfo de Maine. Este tipo de floración está causada por otra especie de dinoflagelado conocido como Alexandrium fundyense. Estas floraciones de organismos causan graves trastornos en la pesca de estas aguas, ya que las toxinas de estos organismos hacen que los mariscos que se alimentan por filtración en las aguas afectadas se vuelvan venenosos para el consumo humano debido a la saxitoxina. La especie Alexandrium monilatum, relacionada con ella, se encuentra en mares poco profundos subtropicales o tropicales y en estuarios del océano Atlántico occidental, el mar Caribe, el golfo de México y el océano Pacífico oriental.
Factores que pueden contribuir a una floraciónEditar
Marea roja (NOAA)
Las mareas rojas contienen densas concentraciones de organismos y aparecen como agua descolorida, a menudo de color marrón rojizo. Se trata de un fenómeno natural, pero no se conoce necesariamente la causa exacta o la combinación de factores que dan lugar a un brote de marea roja. Sin embargo, se cree que hay tres factores clave que desempeñan un papel importante en una floración: la salinidad, la temperatura y el viento. Las mareas rojas causan daños económicos, por lo que los brotes se vigilan cuidadosamente. Por ejemplo, la Comisión de Conservación de la Pesca y la Vida Silvestre de Florida ofrece un informe actualizado sobre la situación de las mareas rojas en Florida. El Departamento de Parques y Vida Silvestre de Texas también proporciona un informe de situación. Aunque no se ha encontrado ninguna causa concreta de las mareas rojas, muchos factores diferentes pueden contribuir a su presencia. Estos factores pueden incluir la contaminación del agua, que se origina en fuentes como las aguas residuales humanas y la escorrentía agrícola.
La aparición de mareas rojas en algunos lugares parece ser totalmente natural (las floraciones de algas son un acontecimiento estacional resultante del afloramiento costero, un resultado natural del movimiento de ciertas corrientes oceánicas), mientras que en otros parecen ser el resultado del aumento de la contaminación por nutrientes de las actividades humanas. El crecimiento del fitoplancton marino suele estar limitado por la disponibilidad de nitratos y fosfatos, que pueden ser abundantes en la escorrentía agrícola y en las zonas de afloramiento costero. La contaminación de las aguas costeras producida por el ser humano y el aumento sistemático de la temperatura del agua del mar también se han implicado como factores que contribuyen a las mareas rojas. Se cree que otros factores, como la afluencia de polvo rico en hierro procedente de grandes zonas desérticas como el desierto del Sáhara, desempeñan un papel importante en la causa de las mareas rojas. Algunas floraciones de algas en la costa del Pacífico también se han relacionado con la aparición de oscilaciones climáticas a gran escala, como los fenómenos de El Niño. Aunque las mareas rojas en el Golfo de México se han producido desde la época de los primeros exploradores, como Cabeza de Vaca, no está claro qué inicia estas floraciones ni qué importancia tienen los factores antropogénicos y naturales en su desarrollo. También se discute si el aparente aumento de la frecuencia y la gravedad de las floraciones de algas en diversas partes del mundo es en realidad un aumento real o se debe a un mayor esfuerzo de observación y a los avances en los métodos de identificación de especies.
El aumento de la temperatura, el incremento de la estratificación de la superficie, la alteración de las corrientes oceánicas, la intensificación o el debilitamiento del afloramiento local de nutrientes, la estimulación de la fotosíntesis por el aumento del CO2, la reducción de la calcificación por la acidificación de los océanos y las fuertes precipitaciones y tormentas que provocan cambios en la escorrentía de la tierra y en la disponibilidad de micronutrientes pueden producir respuestas contradictorias específicas de las especies o incluso de las cepas. En cuanto a las floraciones de algas nocivas (FAN), podemos esperar (i) la expansión del área de distribución de las especies de aguas cálidas a expensas de las especies de aguas frías, que son empujadas hacia los polos; (ii) cambios específicos de las especies en la abundancia y la ventana estacional de crecimiento de los taxones de las FAN; (iii) el adelanto del momento de máxima producción de algunos fitoplancton; y (iv) efectos secundarios para las redes alimentarias marinas, especialmente cuando el zooplancton individual y los peces herbívoros se ven afectados de forma diferencial por el cambio climático. Sin embargo, las posibles consecuencias de estos cambios para las FAN han recibido relativamente poca atención y no se conocen bien. Se necesita una investigación sustancial para evaluar las asociaciones directas e indirectas entre las FAN, el cambio climático, la acidificación de los océanos y la salud humana.
Un proyecto de varios socios financiado por el programa federal EcoHab (NOAA) y publicado por el Laboratorio Marino Mote muestra una lista de lo que alimenta las mareas rojas. Un estudio de la FWC de Florida muestra que la marea roja del alga Karenia brevis que se encuentra en Florida es alimentada y empeorada por el nitrógeno (N) y el fósforo (P).
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