Cientistas da Carnegie Institution for Science fizeram uma descoberta significativa sobre as condições de temperatura que promovem o crescimento de toxinas algais. Sua pesquisa indica que regiões em latitudes mais altas enfrentam um risco elevado de níveis perigosos de uma toxina algal comum chamada microcistina quando a temperatura varia entre 20 e 25 graus Celsius (68 a 77 graus Fahrenheit).
Alterações climáticas e qualidade da água
As alterações climáticas são um dos principais desafios à qualidade da nossa água e à saúde dos ecossistemas aquáticos. Os lagos, que contêm 87% da água doce líquida da superfície da Terra, servem como primeiros indicadores das mudanças climáticas. Espera-se que as temperaturas da superfície dos lagos no verão aumentem em média 0,34°C por década.
Esta tendência de aquecimento trará consequências graves para os lagos, afectando processos críticos como os padrões de mistura, as taxas de evaporação, o momento da formação do gelo nos lagos e as taxas de crescimento e composição das espécies de água doce.
Examinando a microcistina
A presença de altas concentrações de toxinas cianobacterianas, incluindo microcistina, representa uma ameaça global à qualidade da água dos lagos. Esta ameaça põe em risco não só a saúde humana, mas também as economias e a estabilidade dos ecossistemas. No entanto, a relação entre a temperatura e a concentração total de microcistina dentro dos lagos permanece um tanto incerta.
Em geral, as cianobactérias parecem prosperar num clima mais quente, superando outras espécies devido às suas taxas de crescimento aceleradas e às mudanças nas condições da água. No entanto, é importante notar que florações de algas maiores não correspondem necessariamente a maiores concentrações de microcistina. Isso ocorre porque nem todos os táxons de algas possuem a capacidade de produzir essas toxinas, e mesmo dentro de uma única espécie, pode haver variações significativas na produção de toxinas devido à diversidade genética.
Amostras de microcistina
Os investigadores reuniram e analisaram dados de 3.027 medições feitas de 2.804 lagos nos Estados Unidos. Esses lagos foram amostrados em 2007, 2012 e 2017 como parte do programa National Lakes Assessment (NLA).
Este extenso conjunto de dados permitiu-lhes investigar como a temperatura afeta a ocorrência de microcistina (definida como concentrações acima do limite de detecção de 0,1 μg/l de ensaios imunoenzimáticos (ELISA) usados pela NLA), bem como as concentrações em várias regiões geográficas.
Microcistina e temperatura
A Organização Mundial da Saúde (OMS) estabeleceu valores de orientação provisórios para a água potável, estabelecendo concentrações seguras em 0,3 μg/l para crianças e 1 μg/l para adultos. Enquanto isso, a Agência de Proteção Ambiental (EPA) dos EUA definiu um limite de microcistina de 8 μg/l como o padrão de qualidade da água para águas de lazer para garantir a segurança de indivíduos envolvidos em natação ou outras atividades recreativas na água.
A análise dos dados da NLA revelou que, durante os três anos de amostragem, 18,0% e 9,9% dos lagos examinados no estudo apresentaram concentrações superiores às diretrizes de água potável da OMS para crianças e adultos, respectivamente. Além disso, 1,3% desses lagos apresentaram concentrações superiores ao critério de qualidade da água de lazer da EPA.
Os investigadores descobriram que os níveis de temperatura (T), NT (nitrogênio total), Cl-a (clorofila-a) e pH desempenharam papéis significativos na explicação tanto da ocorrência (de acordo com um modelo logístico) de microcistina quanto das concentrações medianas acima do limite de deteção (de acordo com um modelo log-normal). Embora a probabilidade de ocorrência de microcistina aumente constantemente com o aumento das temperaturas, a concentração média acima do limite de deteção atinge o pico de 22°C.
Consequentemente, a probabilidade de exceder os limiares de concentração específicos é maior quando as temperaturas variam de 20 a 25°C (68 a 77 graus Fahrenheit). Além disso, descobriram que o impacto da temperatura é mais pronunciado quando as concentrações de nutrientes são elevadas.