Aguas usadas: más allá de un ecosistema desagradable

Cuando las personas piensan en ecosistemas, probablemente imaginan un paisaje costero, con sus olas espumosas y tímidos cobitos; o los bosques de nuestro archipiélago, con pitirres en vuelo y flamboyanes frondosos. Estas imágenes podrían dar la impresión de que todos los ecosistemas son bonitos y agradables.

Lo que no sabe mucha gente es que existe un ecosistema que, aunque está bastante cerca de nuestros hogares, pocos se han dedicado a estudiarlo detalladamente, en parte por lo desagradable que resulta. Nos referimos a las plantas de tratamiento de aguas usadas.

¿Cómo puede haber un ecosistema entre los fétidos desperdicios humanos? Y de haberlo, ¿a quién le importa? Resulta que entender ese ecosistema es crítico para proteger nuestra salud, mantener nuestros recursos acuáticos limpios, lograr una sociedad higiénica y reducir los costos operacionales de las plantas de tratamiento, haciéndolas más costo-efectivas.

Con ese objetivo, los científicos boricuas Alexis Valentín Vargas, Gladys Toro Labrador y Arturo Massol Deyá de la Universidad de Puerto Rico en Mayagüez llevaron a cabo una investigación con metodologías moleculares innovadoras y con un estricto rigor estadístico, con el fin de conocer estos ecosistemas más a fondo. Los resultados de esta investigación se publicaron en agosto en la revista científica “Public Library of Science ONE.”

Aguas negras, aguas vivas

El tratamiento de aguas usadas es un ecosistema conocido como “sistema de lodos activados” y es parte del tratamiento secundario de las aguas usadas, siendo el tratamiento primario uno de filtrado y disposición de sólidos.

El propósito de un sistema de lodos activado es usar organismos microscópicos, sobre todo las bacterias, para que se alimenten de la materia orgánica que compone las aguas usadas. Es decir, que el lodo está “activado” con microorganismos hambrientos.

A medida que las bacterias se alimentan de la materia orgánica y se reproducen cada 20-30 minutos, convierten la materia orgánica en bacterias hijas, nietas y tataranietas, dando paso a un conglomerado de biomasa. Esa biomasa de todas las bacterias juntas se separa del agua, se deja secar y se bota en un vertedero. Otro uso de la biomasa es hacer abono para plantas del tipo composta. Este proceso, que no requiere sustancias químicas peligrosas, remueve casi el 100% de los desperdicios humanos antes de que el agua se devuelva al medioambiente.

El hecho de que hay tantos microbios en el mismo tanque hace de esta situación una ecológica. Y es que, en ocasiones, en estos sistemas existen competencia por recursos y otras veces hay colaboración entre organismos. En algunos casos hasta hay cadenas alimenticias con productores, consumidores y descomponedores en una compleja interacción de factores bióticos y abióticos. En fin, un ecosistema complejo, dinámico y listo para ser explorado.

De manera que los investigadores de la UPR de Mayagüez, decidieron retar el paradigma científico actual de los lodos activados como ecosistemas caóticos e impredecibles. Contrario a estudios anteriores que analizaron sistemas a pequeña escala en el laboratorio y no se preocuparon por establecer marcos teóricos generalizables a otros casos, estos científicos estudiaron dos sistemas de lodos activados a gran escala, con metodologías moleculares innovadoras y con un estricto rigor estadístico.

Las muestras de lodo se tomaron mensualmente en dos plantas de tratamiento secundario de la Autoridad de Acueductos y Alcantarillados (AAA), una en Mayagüez que maneja 28 millones de galones de aguas usadas al día (clasificada como una planta de alta capacidad), y otra en Adjuntas que trata 600 mil galones de aguas usadas al día (clasificada como una planta de baja capacidad). La meta del estudio era comparar las muestras de Mayagüez y Adjuntas de acuerdo a varios parámetros operacionales, tamaño de la planta, diversidad e interrelación de organismos, tipo de microorganismos dominantes y eficiencia, a lo largo de un año.

Los científicos descubrieron que aunque las plantas de tratamiento secundario tenían cosas en común (temperatura, tiempo de procesamiento de las aguas negras, acidez, concentración de nitratos), sí habían diferencias estadísticamente significativas. La planta de Mayagüez demostró un mayor flujo diario promedio, mayor cantidad de materia orgánica, mayor eficiencia y menos sólidos suspendidos comparada con la planta de Adjuntas. El resultado es mayor estabilidad y diversidad ecológica en la planta de Mayagüez. Esto demostró que cada planta de tratamiento tiene su propio ecosistema que debe entenderse a fondo para maximizar eficiencia y garantizar la calidad del tratamiento del agua usada.

En términos ecológicos, Valentín Vargas, Toro Labrador y Massol Deyá confirmaron que el gran tamaño de la planta de Mayagüez provee mayor oportunidad para que diferentes organismos dominen sus propios nichos ecológicos y se reduzca la competencia entre microbios. Por el contrario, la planta de Adjuntas es más pequeña, lo que aumenta la competencia entre organismos y produce co-dominancia, cuando no hay un único tipo de microorganismo dominante en un nicho ecológico específico.

Un descubrimiento inesperado en la planta de Mayagüez fue que el estudio, por casualidad, coincidió con el inicio de un nuevo ciclo en dos de los tanques. Este nuevo inicio permitió a los científicos observar la evolución de un ecosistema dinámico y joven a uno estable y maduro.

Como se puede observar, para algunos las plantas de tratamiento de aguas usadas son un mal necesario, sin embargo para los científicos son ejemplos perfectos de ecosistemas que no tienen nada que envidiarle a la diversidad, complejidad y dinamismo de los ecosistemas “lindos” del mundo. 

Fuente Ciencia PR

Comentarios