Imaginaos una crisis global apocalíptica y que, ante tal situación, todos optamos por hacer pan en casa. Imaginaos ahora que no hay harina de trigo en casi ningún supermercado. ¿Quién sobreviviría a tal fatalidad? Seguramente, solo aquellas personas que consigan hacer pan con otros ingredientes, como harina de maíz, centeno o arroz. Pero, ¿todas las personas tienen esa habilidad? Y, lo más importante, ¿cómo afectaría ese cambio de ingredientes a la calidad del pan?

Ahora, os pedimos que hagáis un ejercicio de abstracción y traslademos este ejemplo a otra crisis (las sequías), otro sistema (los ríos boreales), otros panaderos (los organismos micro y macroscópicos que habitan el río) y otros ingredientes (los compuestos químicos del agua). ¿Cómo afecta la sequía a los organismos que habitan en ríos boreales que, a la postre, resultan claves para regular la calidad del agua? 

La crisis: las sequías estacionales más allá del Mediterráneo.

Los ríos son muy vulnerables a la crisis climática, ya que su funcionamiento depende del balance entre la lluvia y la evaporación (balance hídrico). En muchas zonas del planeta, sabemos que existen ríos y otros sistemas acuáticos continentales que se secan de forma recurrente y natural debido a sequías estacionales. La crisis climática está provocando que dichos desajustes en los balances hídricos se extiendan a nivel global. Por consiguiente, cada vez será más habitual encontrarnos con sequías en zonas húmedas y frías, como en las regiones boreales y árticas del norte de Europa. En estas regiones, los organismos acuáticos no están adaptados a las sequías, por lo que estos eventos podrían afectar enormemente al funcionamiento y la calidad del agua de sus ríos, causando graves impactos ambientales y sociales.

En este estudio, nos preguntamos cómo las sequías afectan a la calidad y potabilidad del agua de los ríos nórdicos. Para responder a esta pregunta combinamos un experimento de manipulación hidrológica, el monitoreo de toda una red fluvial durante la sequía extrema de 2018 y un análisis de datos históricos en ríos y arroyos boreales del norte de Suecia.

Los panaderos: los organismos acuáticos.

Los ríos, al igual que otros ecosistemas, funcionan como una gran factoría transformadora. En ellos, los organismos que los habitan transforman compuestos químicos complejos, como la materia orgánica, en compuestos más simples y de menor masa con el fin de obtener energía y poder realizar sus funciones básicas. Esta maquinaria se conoce como metabolismo fluvial. La respiración aeróbica es el proceso metabólico más común (la que practican los seres humanos, sin ir más lejos), y transforma el oxígeno en dióxido de carbono para poder obtener energía de la materia orgánica. Sin embargo, existen otros procesos metabólicos que no necesitan oxígeno y que están al alcance únicamente de ciertos microorganismos. Son los llamados procesos anaeróbicos, pues se nutren de otros compuestos menos habituales y menos eficientes energéticamente que el oxígeno, como el nitrato, el sulfato o el manganeso. Así, al utilizar y transformar diferentes compuestos presentes en el río, los procesos metabólicos que desarrollan los organismos acuáticos consiguen alterar la composición química de sus aguas y su calidad. Además, el efecto no se limita al tramo de río observado, sino que también afecta a la calidad del agua de los ríos que se encuentran aguas abajo e, incluso, a las comunidades marinas, una vez el río alcance el mar.

El problema: muchos organismos y poco oxígeno.

Uno de los hallazgos más importantes del estudio fue la reducción del oxígeno disuelto durante eventos de sequía y, especialmente, en los arroyos de cabecera. Pero, ¿cómo ocurrió este fenómeno? Sencillo: conforme avanzaba la sequía y el agua del arroyo se estancaba, la demanda de oxígeno por parte de los organismos excedió el oxígeno disponible. En otras palabras, no había harina para tantos panaderos. Y esto es un problema, ya que la escasez de oxígeno puede tener graves consecuencias para la vida acuática, dado que la mayoría de organismos que habitan en dichos arroyos, como bacterias, invertebrados y peces, necesitan de un contenido mínimo de oxígeno para sobrevivir y mantener sus funciones vitales básicas.

La sequía redujo la disponibilidad de oxígeno en el agua de toda la red fluvial, pero sobre todo en los ríos de cabecera.

Además, a medida que la sequía se intensificaba, el agotamiento de oxígeno propició el desarrollo gradual de una amplia gama de procesos que favorecieron a los organismos capaces de vivir en ausencia de oxigeno (anaerobios). Una de las principales implicaciones del predominio de dichos procesos anaeróbicos fue la acumulación de compuestos químicos menos habituales y potencialmente tóxicos en los ríos, produciendo una pérdida en la calidad y la potabilidad del agua. En nuestro estudio, por ejemplo, identificamos una marcada acumulación de metano, un gas que tiene un potencial de efecto invernadero 30 veces mayor que el dióxido de carbono.

Consecuencias de las sequías en las regiones nórdicas: una mirada al futuro.

La sequía del verano de 2018 llenó portadas de periódicos y espacios informativos en todo el mundo. A pesar del alcance mediático, esta sequía tuvo una singularidad clave: se convirtió en uno de los primeros casos bien documentados de una sequía extrema (en intensidad, duración y extensión) en regiones boreales y árticas. Eventos como éste desafían la percepción generalizada de que las sequías solamente ocurren en regiones áridas y dan crédito a los modelos climáticos que proyectan un aumento en la frecuencia y la severidad de las sequías en regiones donde estos eventos han sido históricamente anecdóticos.

Este estudio demuestra que la sequía afecta a la calidad del agua de los ríos de estas regiones, lo que a su vez puede conllevar reducciones en la potabilidad del agua, una pérdida de la biodiversidad acuática y un cambio en las actividades socioeconómicas de los países afectados. Sin embargo, sigue habiendo una gran cantidad de preguntas sobre el impacto de la sequía en el norte de Europa. ¿Cómo afecta a sus comunidades acuáticas? ¿Y a las emisiones de gases de efecto invernadero? ¿Pueden estos ríos recuperarse (química y biológicamente) tan rápidamente como sus tocayos de las zonas más áridas? Si bien todavía no tenemos respuestas a esas preguntas, todos los indicios parecen apuntar que un aumento en la frecuencia e intensidad de las sequías podría remodelar permanentemente la estructura y el funcionamiento de los arroyos de cabecera en regiones nórdicas.

Artículo completo:

Gómez-Gener, L., Lupon, A., Laudon, H., & Sponseller, R. A. (2020). Drought alters the biogeochemistry of boreal stream networks. Nature communications, 11(1), 1-11.