Impacto de las cianobacterias y cianotoxinas en la producción de agua potable

Los investigadores del Grupo de Ingeniería y Simulación de Procesos Ambientales – GESPA de IQS trabajan en el proyecto ESCCAP – Efecto de la Sequía en las comunidades de Cianobacterias y su producción de Cianotoxinas en embalses de las cuencas internas de Cataluña: potenciales efectos sobre la calidad del Agua Potable.

El objetivo del proyecto es monitorizar durante un año y los dos veranos siguientes las especies de cianobacterias y cianotoxinas presentan en los embalses de las cuencas internas de Cataluña, que suponen los principales puntos de captación de agua potable del territorio. El proyecto ESCCAP se lleva a cabo con la colaboración de investigadores del Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua IDAEA – CSIC.

Debido al aumento de las temperaturas globales causado por el cambio climático, cada vez es más común la aparición de episodios de sequía en todo el mundo, como el vivido en Cataluña entre los años 2022 y 2024. A parte de la propia escasez de los recursos hídricos en sí para el conjunto del país, unos niveles tan bajos de agua en los embalses hacen que la temperatura de éstos sea más alta y que aumente su eutrofización, es decir, un aumento de la concentración de nutrientes procedentes de actividad agrícola, urbana o industrial, que pueden quedar disueltos en un menor volumen de agua. Estas condiciones facilitan la proliferación de floraciones algales de cianobacterias, con crecimientos descontrolados de estas especies que producen una gran variedad de familias de metabolitos conocidos como cianotoxinas.

Hoy en día, solo existe legislación de niveles máximos para la presencia de la microcistina-LR, la cianotoxina más habitual, en agua potable y de uso recreativo (RD3/2023, RD1341/2007 i EU2020/2184). Pero hay una gran evidencia científica de la existencia de muchas más cianotoxinas, igual o más tóxicas, que se encuentran en aguas continentales.

Vídeo: Inspección aérea mediante drones para la detección de afloramientos algales en el pantano del Catllar, río Gaià.

Los diferentes investigadores que integran el grupo de investigación GESPA de IQS colaboran con Aguas de Barcelona y llevarán a cabo diferentes tareas dentro de este proyecto ESCCAP de control de la calidad del agua de los embalses.

Así, el Dr. Xavier Ortiz Almirall, que es quien lidera el proyecto ESCCAP y que tiene amplia experiencia en la monitorización y control de cianobacterias y cianotoxinas en aguas, será el responsable de las tareas de monitorización de las comunidades de cianobacterias, cianotoxinas y nutrientes en las aguas de los 10 principales embalses de las cuencas internas de Cataluña. Para llevarlas a cabo, el grupo del Dr. Ortiz utilizarás sistemas aéreos de visualización – drones –, captadores pasivos para la toma de muestras de agua y análisis mediante LC-MS/MS.

El Dr. Daniel Vázquez Vázquez desarrollará modelos de predicción de floraciones algales y aparición de cianotoxinas, basados en herramientas de Machine Learning.

Por otro lado, el Dr. Cristian Gómez Canela se encargará de hacer el seguimiento analítico de la eficacia de las ETAPs – Estaciones de Tratamiento de Agua Potable en el tratamiento de cianobacterias y cianotoxinas, en las condiciones climáticas actuales. Durante esta fase, se colaborará con Aguas de Barcelona, entre otras ETAPs.

Otro aspecto de este proyecto será el estudio de simulación de potabilización de aguas apartir de aguas contaminadas por floraciones de algas en adaptación al cambio climático. El Dr. Yeray Asensio Ramírez y el Dr. Rafael González Olmos serán los responsables de estudiar la efectividad de las diferentes etapas de eliminación de cianobacterias y cianotoxinas, ensayando y optimizando los tratamientos específicos derivados de los cultivos de cepas de especies productoras de cianotoxinas, que previamente habrá puesto a punto la Dra. Maria Auset Vallejo en su laboratorio.

Finalmente, el Dr. Jordi Díaz Ferrero será el responsable de implementar la estrategia para la diseminación de los datos, así como la coordinación con la Agencia Catalana del Agua – ACA, junto con el Dr. Ortiz, para identificar aquellas toxinas prioritarias y emergentes a monitorizar en el futuro, y hacer la correspondiente transferencia tecnológica de los nuevos métodos estudiados para el abastecimiento de aguas.

En paralelo, en este proyecto en el IDAEA-CSIC se llevaran a cabo estudios toxicológicos en especies de pez cebra y Daphnia magna, para determinar la toxicidad de las floraciones algales de cianobacterias presentes en los principales embalses de Cataluña durante el verano, y poder establecer qué efecto sinergético/antagónico puede haber entre las diferentes cianotoxinas identificadas. Los responsables de esta parte del proyecto serán el Dr. Demetrio Raldua y el Dr. Carlos Barata, junto con la Dra. Cintia Flores Rubio, que será quien liderará el análisis no dirigido de cianotoxinas en los embalses, para llevar a cabo la identificación de toxinas emergentes.

El proyecto ESCCAP está financiado por la Agencia Catalana del Agua – Generalitat de Catalunya (RDI001/24/000010).