Sargazo en el mar Caribe y el derrame de petróleo en Deepwater Horizon y sus impactos
Este punto de vista rebate la teoría que plantea que el sargazo viene de la llamada Isla del Sargazo, sin plantear una causa científica, solo la materia se transforma en otra materia, esencialmente distinta, nada sale de la nada, todo está sujeto a cambio, todo se transforma en este mundo turbulento y material. El área de desplazamiento del sargazo se sale del entorno del Caribe y puede llegar hasta las costas de África, no rebatimos esa idea y pensamos que puede ser real, debido al constante crecimiento exponencial de estas algas, condicionado además por la presencia de una gran contaminación, su desplazamiento de un lugar a otro depende del libre movimiento de las corrientes marinas dentro del Océano Atlántico. Sin embargo, reconocemos que el sargazo puede producirse en cualquier lugar marítimo u oceánico, donde se generen condiciones de contaminación iguales o parecidas, lo cual puede suceder en cualquier punto marítimo del planeta. En este esfuerzo intelectual solo nos estamos refiriendo a la presencia de SARGAZO en el Mar Caribe y los alrededores del Golfo de México.
Según las indagatorias, basada en nuestra formación
científica, las grandes generaciones de biomasa de sargazo se deben a la
presencia de una alta concentración de materia orgánica en el área de
confluencia donde se origina esa biomasa. En la actualidad y desde hace unos 15
años una situación de este tipo se está produciendo en El Golfo de México y en
sus áreas de impacto, sobre todo en el Mar Caribe.
El nombre Sargazo viene del nombre científico
SARGASSUM, de acuerdo con el Diccionario de la Real Academia Española, el
SARGAZO es un alga marina, que, por la forma,
disposición de
las hojas y sus demás órganos biológicos es una macroalga aeróbica. La
definición permite concluir que se trata de un alga foto sintetizadora, o sea
que es capaz de tomar CO2 del aire o
del agua y sintetizar hidratos de carbono y oxígeno. Las algas son organismos
eucariotas o procariotas. El sargazo es una macroalga eucariota, que puede
adquirir un tamaño longitudinal considerable. El término sargazo agrupa varias
especies de algas pardas o macroalgas pardas dentro del género Sargassum.
Comprende varias especies como Sargassum
vulgare, Sargassum filipendula o Sargassum cymosum (Sargassum - Wikipedia, la
enciclopedia libre , Qué es el sargazo, de dónde viene y para qué sirve -
Conoce estas macroalgas).
La ecuación química que simplifica de manera
esquemática a la fotosíntesis es: 6CO2 + 6H2O → h√/clorofila→ C6H12O6 +
6O2 .
La capacidad fotosintética que poseen las especie
vegetales, las algas y las plantas acuáticas son atributos que proporciona la
naturaleza a estos organismos vivos para garantizar la vida a las especies que
poseen metabolismos aeróbicos, tanto en la superficie del planeta como en el
ambiente acuático, ellos a la vez que producen oxígeno, precisamente donde hace
mucha falta, al mismo tiempo procesan materiales contaminantes del ambiente,
devolviéndolos biotransformados en forma de alimentos, oxígeno y otras
moléculas importantes. Por tales razones el rol del sargazo que se genera mar
adentro tiene una connotación de alta prioridad vital. Esta macroalga al
devolverle el oxígeno al ambiente marino se convierte en la garantía obligada
de la vida acuática y siempre a su alrededor surge la vida marina y los
pescadores encuentran su sustento en ese entorno y las poblaciones reciben
alimentos de origen marino. Este tipo de vida siempre responde a las
necesidades de oxígeno para reponer la vida perdida, evitando que el área
marina afectada se convierta en un mar muerto o en un pantano.
La formación de esta gigantesca biomasa de sargazo
está en correspondencia con la inmensa concentración de materia orgánica en
esta área marítima, constituida por materia orgánica biodegradable, por otra
parte, y en mayor medida por petróleo que en condiciones normales no es
biodegradable. Pero en las condiciones específicas
que se presentan en el fondo marino, particularmente por los tipos de
microflora y la diversidad de la contaminación, surgen situaciones muy
particulares.
A principio del 2010, en el mes de abril se produjo el
mayor derrame de petróleo de los últimos años en el litoral del Golfo de
México, conocido como el derrame de petróleo de DEEPWATER HORIZON, equivalente
a unos 4.9 millones de barriles de petróleo, luego se han producido unos tres
derrames más de menor envergadura, los que unidos al primero, en conjunto
representan un volumen ligeramente superior a unos 5 millones de barriles
lanzados al Golfo de México.
Deepwater Horizon era una plataforma petrolera
construida en el Golfo de México (a unas 41 millas de la costa de Luisiana) por
una corporación de perforación en alta mar llamada Transocean, que se suponía
que debía contener el gas natural que liberaba la perforadora. Resultó que el
hormigón se había mezclado con un gas de nitrógeno para acelerar el proceso de
curado y, debido a las instrucciones técnicas correspondientes, se instaló y
mantuvo de forma incorrecta. Básicamente, cuando combina esta tapa defectuosa
con una instalación deficiente, una falla en el mantenimiento del equipo y la
presión aplastante de las profundidades del océano, suceden cosas malas
(Derrame de petróleo de Deepwater Horizon: causas, efectos y hechos |
Estudyando).
Sobre este trágico acontecimiento debemos decir que
tanto este grave caso como otra tragedia ecológica que recordamos como la de
Chernóbil, traen consigo una lamentable responsabilidad humana en materia
preventiva, generadas por faltas de análisis de los riesgos industriales, donde
los responsables de la gestión de calidad han tenido grandes fallas al medir
las posibles consecuencias que aparentemente fueron ignoradas.
Al nombrar las causas de la presencia del sargazo en
la zona del Mar Caribe, la lógica de este análisis la fundamentamos en el
factor de respuestas ecológicas que representa el sargazo con relación al daño
a la flora y a la fauna marina causada por la presencia de un inmenso volumen
de materia orgánica en el fondo del mar. ¿Por qué sucede este fenómeno? La
materia orgánica contaminante en el fondo del mar consume el oxígeno disuelto
en el medio acuoso para iniciar y desarrollar su descomposición a moléculas más
simples que puedan ser degradadas por el medio biótico del agua, generando al
mismo tiempo un fuerte desequilibrio ambiental, de consecuencias catastróficas,
como sucede en este caso.
El sargazo durante la fotosíntesis genera parte importante
del oxígeno para reponer su perdida debido a la descomposición orgánica del
fondo marino, que lentamente restablece la vida en el medio acuoso, lo mismo
que hacen las lilas o jacintos en los cuerpos de aguas dulces contaminadas. La
contaminación es tan grande que las propias algas sacrifican sus vidas
enfrentando ese fenómeno, sin embargo, se reproducen rápidamente alimentándose
de la misma contaminación.
LA BIOCONVERSIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN EL FONDO
MARINO, ES UNA BIOTRANSFORMACIÓN EN TRES PROCESOS:
Número 1.- La descomposición orgánica general, es un
proceso aeróbico. Número 2.- La fermentación metanogénica, es un proceso
anaeróbico. Número 3.- La fotosíntesis, es proceso aeróbico. Los dos primeros
son biocatálisis o descomposición y el último se trata de una biosíntesis.
El proceso de desarrollo del sargazo en la superficie
es precedido por dos procesos que se generan en la masa acuática del fondo
principalmente. En el fondo del mar se
genera primero un proceso aeróbico, que se caracteriza por el agotamiento del
oxígeno molecular del mar, este se va a producir en cualquier parte donde
exista biomasa en descomposición, con presencia de oxígeno molecular, en este
caso el tipo de biomasa es generada principalmente por animales muertos. El segundo
proceso es anaeróbico, se inicia cuando se ha agotado el oxígeno molecular en
el fondo marino, generado como consecuencia del primer proceso y solo se
produce en esas condiciones particulares, éste es protagonizado por un conjunto
de bacterias pertenecientes al complejo simbiótico de la biometanogénesis, que
actúan sobre cualquier complejo orgánico en condiciones anaeróbicas, con una
relación C/N adecuada, pH y temperatura apropiadas, van a transformar la
materia orgánica en gas metano (CH4 ) y CO2 fundamentalmente. Este proceso
tiene como testimonio la determinación de presencia de residuos de gas metano,
encontrados en muestras de sargazo. El gas metano solo se produce en las
profundidades de manera espontánea, solo en condiciones anaeróbicas, lo cual
corresponde a la naturaleza de las bacterias metanogénicas. Lo que es coherente
con el planteamiento de que la materia orgánica precedente en su descomposición
consume por su abundancia todo en oxígeno molecular, disuelto en las aguas
profundas durante su descomposición, lo que ha traído consigo la muerte masiva
de las especies marinas ubicadas en los alrededores del fenómeno. Eso explica
claramente las muertes masivas de especies marinas encontradas en las costas
del Mar Caribe y en el Océano Atlántico, próximo al Golfo de México.
Ese proceso sigue el siguiente esquema bioquímico:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ∆E (primera etapa).
LA BIOMETANOGÉNESIS DE HIDROCARBUROS SATURADOS:
xCnH2n+2 + aH2 →/Bacterias metanogénicas→ bCH4 + ∆ E
(segunda etapa).
A principio del mes de junio del 2010, comenzamos
a recorrer todo el Litoral Norte de
República Dominicana desde el Muelle de Sánchez en la Provincia de Samaná,
hasta la Bahía de Manzanillo en la provincia de Mante Cristi, junto a un equipo
de investigadores del Instituto de Química de La Universidad Autónoma de Santo
Domingo (UASD), estábamos dando inicio a una investigación sobre la evaluación
de contaminantes orgánicos persistentes (COP´s) y metales pesados en las
desembocaduras de los 18 de los ríos más importantes de nuestro país, ubicados
en el Litoral Norte y en el Litoral Este. Al llegar a las costas del Atlántico
en las mismas playas de la Ciudad de Monte Cristi, camino hacia la
desembocadura del Río Yaque del Norte, fui negativamente impactado por la
desagradable sorpresa que a la vista se presentó, una inmensa cantidad de
medusa de considerables tamaños, lanzada a la orilla del mar, conjuntamente con
numerosas variedades de peces muertos de tamaños aproximados entre una a dos
libras en la mayoría de los casos. Inmediatamente pensé como químico: “Una
contaminación en el mar y debe ser grande”. Recordé entonces el derrame de
Deepwater Horizon, dos meses atrás, un fuerte impacto negativo contra la
biodiversidad marina. He permanecido callado en el tiempo sin saber que decir
durante unos 15 años, por no tener suficientes evidencias, aunque si una fuerte
percepción de la razones de la muerte de los peces y luego de unos tres años de
aquello aparece esta inmensa biomasa de sargazo, lo que aumenta la certeza de
mis razonamientos, luego, algunos trabajos de colegas del Centro de
Investigaciones de Biología Marina de la UASD, nos muestran algunos indicadores
como el comportamiento de la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), el hallazgo
gas metano en muestras de biomasa de sargazo, nos proporcionan elementos que apuntalan a fortalecer
las creencias ya expuestas.
El impacto inmediato que produce la presencia de una
inmensa cantidad de hidrocarburo, va a matar instantáneamente cualquier
cantidad de animales marinos de cualquier tamaño atrapado en ese material, la presencia de
biomasa animal en descomposición va a iniciar la primera etapa de desaparición
significativa de oxígeno molecular en las profundidades del mar, esquematizada
en la ecuación química: C6H12O6 + 6O2
→ 6CO2 + 6H2O + ∆E (primera etapa).
La biomasa de materia orgánica de origen animal en
descomposición aporta gran cantidad de carbono, pero lo más importante, está
representado por la descomposición de las moléculas de proteínas presente en la
composición química de la biomasa animal lo cual mejora considerablemente la
relación C/N de la biomasa total del todo el material contaminante del fondo
del mar en el entorno del Golfo de México. La relación carbono nitrógeno
mejorada inicia el proceso de propagación de las bacterias metanogénicas las
cuales están presentes de manera natural en los hidrocarburos del derrame,
debido a que ellas generan gas metano en los depósitos petroleros en las
profundidades, generando la fuerza que impulsa la salida de hidrocarburos en
los depósitos petroleros. Esas condiciones en este caso concreto dan inicio a
la bioconversión de todo el material orgánico presente, incluyendo a los
hidrocarburos, los cuales no sufrirían ninguna degradación a no ser por los
cambios experimentados en la relación C/N mejorada. Este proceso es lento, pero
sin pausas, conduce al siguiente esquema de bioconversión orgánica:
BIOMETANOGÉNESIS: Es un proceso bioquímico complejo,
en el cual interviene un sistema numeroso de bacteria que actúan en forma
simbiótica, que se activan en ausencia del oxígeno molecular, por eso son de
metabolismo anaeróbico. Las bacterias metanogénicas están representadas por
unos 12 grupos metabólicos, los más importantes son: Methanobacterium,
Methanosarcina, Methanococcus, Methanospirillum, Methanobrevibacter,
Methanocalculus, Methanosphaera, Methanothermobacter, Methanothermus (J.J.
Arias D. y G. Rosario, 1983).
En el proceso de bioconversión orgánica donde los
productos principales son Metano (65-70%) y Dióxido de Carbono (30-35%), en
menor medida se produce Sulfuro de Hidrogeno, alrededor de 1%. Parte del
dióxido de carbono que se produce sobre todo en la primera etapa, conjuntamente
con el hidrógeno molecular, reaccionan entre ellos formando gás metano. La acción
microbiana se produce dividiendo el proceso en su actividad metabólica en tres
grupos simbióticos, constituyendo al mismo tiempo tres etapas básicas del
conjunto:
Esas etapas son:
Grupo I: Bacterias hidrolíticas, acidogénicas,
degradan macromoléculas orgánicas complejas, convirtiéndolas en ácidos
orgánicos de estructuras más sencillas que las anteriores.
Grupo II:
Bacterias heteroacetogénicas, actúan sobre los productos de la primera
etapa para convertirlos en CO2 , H2, CH3COOH, compuestos muchos más sencillos
que los de la etapa anterior, por tanto se trata de un proceso esencialmente
catabólico. Las bacterias heterooacetogénicas desempeñan un papel preponderante
en este proceso, al mismo tiempo son fundamentales en el ciclo del carbono,
estas utilizan el carbono como única fuente de energía durante la fermentación
anaeróbica.
Grupo III: Bacterias metanogénicas, Sub-grupo IIIA y Sub-grupoIIIB.
Sub grupo IIIA utiliza los productos de la segunda etapa, en
este caso CO2 y H2,
produciendo la sub reacción:
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O. Por otra
parte, el Subgrupo IIIB utiliza la parte restante de los productos de la
segunda etapa, en este caso acetato representado en ácido acético, el cual
sufre una descarboxilación catalítica por la acción de una enzima oxido
reductora, una descarboxilasa: CH3COOH → CH4 + CO2, Esto explica a groso modo
la situación en el centro de la masa orgánica en descomposición en el fondo del
mar en ausencia del oxígeno molecular.
BIOMETANO GÉNESIS GENERAL DE LA MATERIA ORGÁNICA:
nC6H12O6 → a CH4 + bCO2 + ∆E, Ecuación
(a).- segunda etapa
BIOMETANO GÉNESIS DE HIDROCARBUROS SATURADOS xCnH2n+2
+ aH2 →/Bacterias metanogénicas→ bCH4 + ∆ E (b)-segunda etapa).
En este segundo proceso esquematizado por la ecuación
(b).-segunda etapa, con las con condiciones creadas por el primer proceso, se
genera la descomposición de las moléculas complejas de hidrocarburos donde el
complejo simbiótico que representan las bacterias metanogénicas, actuarán de
acuerdo con las tres etapas correspondientes: I, II, y II, descritas más
arriba, las cuales se desarrollan en total ausencia de oxígeno molecular y así
será durante muchos años, hasta que la biota microbiana presente en el fondo
del mar realice su labor. Paralelamente la biomasa de sargazo, representada por
la macroalga SARGASSUM, que se alimenta de materia orgánica, producida durante
la descomposición de biomasa en el cuerpo marino del Golfo de México y del Mar
Caribe, fundamentalmente CO2 el cual es
tomado del mismo proceso de bioconversión en ese ecosistema, y del aire por
parte de estas algas fotosintetizadoras, teniendo al mismo tiempo la alta
disponibilidad de agua de su entorno,
con lo cual al mismo tiempo genera oxigeno molecular y así va supliendo
el oxígeno consumido por la descomposición orgánica generada en la primera
etapa, al mismo tiempo le devuelve la vida al ecosistema marino del entorno y
de esta forma se restaura la población animal en el ecosistema marino afectado
por el cataclismo ecológico descrito.
El tercer proceso lo representa la fotosíntesis, a
través de la ecuación esquematizada en la tercera y última etapa del proceso
general del complejo bioquímico total que se está desarrollando en el entorno
de este complejo fenómeno marino. La fotosíntesis como su nombre lo indica se
produce a plena luz solar, lo significa que se desarrollará con mayor actividad
en las proximidades de la superficie, responde a la siguiente ecuación:
6CO2 + 6H2O → h√/clorofila→ C6H12O6 + 6O2 (tercera etapa).
Es valido señalar después de lo ante expuesto, que el
SARGAZO no se debe, ni se puede tratar como si fuera una contaminación o una
mala hierba. El SARGAZO al igual que el jacinto o lila representan respuestas
naturales a la contaminación antropogénica y se deben tratar como aliados
fundamentales del hombre y de la naturaleza.
Actualmente se estudian alternativas diversas para
gestionar la presencia de sargazo en el entorno caribeño del fenómeno, en
algunos casos han surgido empresas que recogen el material en la costa y en
alta mar, los venden a empresas europeas, fabricantes de cosméticos, debido a
las posibilidades de generar un tipo de gel, útil en la elaboración de diversas
fórmulas. Es importante señalar que la necesidad de que estos negocios estén
siempre atado a un marco de regulaciones de prácticas ecológicamente limpias,
debido al impacto ecológico vinculado a la presencia de sargazo. Por tales
razones es importante llamar la atención sobre esto, el rol que juega este
conjunto de algas marinas es vital. Si se acepta la utilización de los cuerpos
de algas de este tipo que van a las costas del caribe y a las playas de México,
lo cual es válido por tratarse de una biomasa que ha sido expulsada a las
costas por la marea, se debe concientizar a la población y a los funcionarios
sobre ese factor vital que representa la presencia de sargazo mar adentro, para
evitar que se genere un mal manejo y esta práctica provoque daños que impidan
el rol ecológico de esta importante macroalga, como lo que podría suceder con
la falta de control a los que están
haciendo negocios y en vez de representar un factor de regulación y de gestión
de la contaminación costera, se conviertan en depredadores por lo que
planteamos que esta práctica debe ser controlada. Que aprovechen los
beneficios, pero en el marco de un determinado régimen regulatorio.
Por JUAN JOSÉ ARIAS DIPRÉ,PhD
El autor es Ingeniero Químico graduado en Rusia
No hay comentarios.: