La fuente de contaminantes en ríos y lagos puede identificarse mediante un nuevo análisis integral de la calidad del agua, según científicos de la Universidad de Cambridge y la Universidad de Trent, Canadá.
Micro partículas de neumáticos de automóviles, pesticidas de campos agrícolas y toxinas de floraciones de algas nocivas son solo algunos de los productos químicos orgánicos que pueden detectarse utilizando el nuevo método, que también indica el impacto que estos productos químicos probablemente tendrán en un río o lago específico.
Es posible saber también el origen de materia orgánica específica disuelta en el agua, porque tiene una composición distinta dependiendo de su fuente.
Se utiliza una técnica llamada espectrometría de masas de alta resolución para analizar muestras de agua, que en una hora proporciona una visión completa de todas las moléculas orgánicas presentes. El artículo se publica en la revista Science.
La investigadora Yu Huang en Brighton toma muestras para analizar la salud del agua dulce. Jeremy Fonvielle/Universidad de Cambridge.
La calidad del agua está determinada por la diversidad de materia orgánica disuelta en ella, denominada "quimiodiversidad". Según los científicos, miles de compuestos orgánicos disueltos diferentes pueden contribuir al buen estado de los ecosistemas acuáticos o bien a su declive, dependiendo de la mezcla presente.
"Los métodos tradicionales para hacer un seguimiento de la calidad del agua implican tomar muchas mediciones diferentes con muchos dispositivos, lo que lleva mucho tiempo. Nuestra técnica es una forma muy simple de obtener una visión completa de lo que está sucediendo en un río o lago específico", dijo Jérémy Fonvielle, investigador en el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Cambridge y coautor del artículo.
Para comprender a qué se debe esta quimiodiversidad, el equipo revisó estudios de materia orgánica disuelta en muestras de aguas continentales de ríos y lagos de toda Europa y el norte de Canadá.
La materia orgánica disuelta se extrae de muestras de agua dulce, antes de medir la diversidad de las moléculas. Jeremy Fonvielle/Universidad de Cambridge
Por ejemplo, el análisis del agua del lago Erie en Canadá reveló altos niveles de contaminación por fósforo. Al examinar la composición de las moléculas individuales en la muestra de agua, los investigadores identificaron las actividades agrícolas como la fuente de esta contaminación, en lugar de los efluentes de aguas residuales.
"Antes, podíamos medir la cantidad de contaminación orgánica de nitrógeno o fósforo en un río, pero no podíamos identificar de dónde provenía la contaminación. Con nuestro nuevo método, podemos usar la huella molecular única de diferentes fuentes de contaminación en aguas continentales para identificar su origen", dijo el Dr. Andrew Tanentzap de la Escuela de Medio Ambiente de la Universidad de Trent, coautor del informe.
Los métodos tradicionales implican medir por separado muchos indicadores del estado del ecosistema, como la concentración de nutrientes orgánicos o contaminantes específicos como el nitrógeno. Estos pueden indicar el estado del agua, pero no por qué ha llegado a dicho estado.
La materia orgánica disuelta es una de las mezclas más complejas de la Tierra. Consiste en miles de moléculas individuales, cada una con sus propiedades únicas. Esta materia influye en muchos procesos en ríos y lagos, entre ellos la circulación de nutrientes, el almacenamiento de carbono, la absorción de luz y las interacciones de la cadena alimentaria, que en conjunto determinan la función del ecosistema.
Las fuentes de materia orgánica disuelta en agua dulce incluyen la escorrentía urbana, la escorrentía agrícola, aerosoles e incendios forestales.
"Es posible hacer un seguimiento del estado de aguas continentales a través de la diversidad de compuestos presentes. Nuestro método se puede, y se está, implementando en todo el Reino Unido", dijo Tanentzap.
Fonvielle ahora aplicará esta técnica para analizar muestras de agua de zanjas de drenaje agrícola en la zona de Fenlands en Inglaterra, como parte de un proyecto dirigido por el Centro de Regeneración del Paisaje de la Universidad de Cambridge para comprender el estado de las aguas continentales en este paisaje agrícola.
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