El análisis de esqueletos coralinos atribuye al río Misisipi más del 60 % del nitrógeno reciente detectado en Flower Garden Banks y hasta el 80 % en determinados períodos
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Eduardo Schmitz
La contaminación por nitrógeno procedente de la cuenca agrícola del río Misisipi, combinada con temperaturas marinas extremas, está reduciendo la capacidad de recuperación de los arrecifes de Flower Garden Banks, en el norte del golfo de México. Así lo determinó un equipo internacional encabezado por el Instituto Max Planck de Química y la Universidad Estatal de Luisiana.
Los investigadores analizaron isótopos de nitrógeno conservados en esqueletos de coral para reconstruir la procedencia de los nutrientes presentes en el agua durante 270 años. Los resultados indican que, en la última década, más del 60 % del nitrógeno registrado en estos arrecifes llegó desde la cuenca del Misisipi. En 2023, la proporción alcanzó el 80 %.
El estudio, publicado en la revista científica Science Advances, vincula este aporte creciente con la expansión agrícola y el uso de fertilizantes en una cuenca que abarca aproximadamente el 41 % de la superficie continental de Estados Unidos.
Los corales conservaron 270 años de señales químicas
El equipo examinó núcleos extraídos de corales estrella del norte del golfo de México durante una expedición de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA). Estos organismos forman lentamente capas de esqueleto calcáreo que almacenan información sobre las condiciones ambientales existentes durante su crecimiento.
La investigación reconstruyó el registro comprendido entre 1753 y 2023 mediante la relación entre los isótopos pesados y ligeros del nitrógeno. Esta huella química permitió identificar cambios en el origen de los nutrientes incorporados por los corales y determinar las características del agua en la que se desarrollaron.
Entre 1753 y aproximadamente 1850, los valores isotópicos fueron compatibles con un ambiente mayoritariamente natural y con poca influencia directa de aportes fluviales de nitrógeno. Después de esa fecha comenzó a observarse una contribución creciente asociada con actividades humanas.
La expansión agrícola modificó la señal del nitrógeno
El cambio inicial coincidió con el poblamiento y la expansión de la agricultura en la región del Misisipi, incluido un mayor empleo de fertilizantes orgánicos. Los investigadores identificaron desde 1856 una señal relacionada con el nitrógeno procedente del guano, utilizado históricamente como fuente de nutrientes para los cultivos.
La concentración aumentó con mayor rapidez a partir de la década de 1960, cuando la Revolución Verde amplió la disponibilidad y aplicación de fertilizantes sintéticos. A finales del siglo XX, entre el 30 % y el 50 % del nitrógeno analizado en los corales procedía del Misisipi.
La persistencia de los compuestos agrícolas en el sistema hídrico constituye un desafío de largo plazo. Investigaciones anteriores han advertido que los fertilizantes aplicados en los campos pueden afectar el agua durante décadas, debido al almacenamiento y posterior desplazamiento de los nutrientes a través de suelos, acuíferos y ríos.
Las obras fluviales aceleraron el transporte de nutrientes
La transformación de los cauces también influyó en la llegada del nitrógeno al mar. La eliminación, a mediados de la década de 1870, del llamado Segundo Gran Tapón, una enorme acumulación natural de troncos en el río Rojo, redujo algunas inundaciones interiores, pero aumentó la velocidad del agua en afluentes conectados con el Misisipi.
A partir de 1882, la construcción de diques para contener inundaciones facilitó que una mayor parte del agua, los sedimentos y los nutrientes avanzara directamente hacia el golfo. La combinación de agricultura intensiva y modificación de la red fluvial reforzó así la conexión entre los campos del interior y los ecosistemas marinos.
Mediante la mezcla de corrientes, el agua enriquecida con nitrógeno alcanza Flower Garden Banks, pese a que los arrecifes están situados aproximadamente a 448 kilómetros de la desembocadura del Misisipi. La distancia demuestra que el impacto de los nutrientes puede extenderse mucho más allá de las explotaciones donde fueron aplicados.
El calor extremo amplifica la presión sobre los arrecifes
Flower Garden Banks fue considerado durante años uno de los sistemas coralinos más saludables de Estados Unidos por su elevada cobertura de coral y su aparente resistencia. Sin embargo, los episodios recientes muestran que incluso estos arrecifes pueden deteriorarse cuando coinciden concentraciones elevadas de nutrientes y olas de calor marinas.
Los mayores aportes de nitrógeno se registraron en 2016 y durante el período 2022-2023. En esos mismos años, el arrecife experimentó temperaturas excepcionalmente elevadas, blanqueamiento coralino masivo y un aumento de enfermedades.
Los autores identifican la combinación entre el exceso de nutrientes y el calor extremo como el factor determinante del deterioro reciente. El estudio no atribuye todos los daños exclusivamente a los fertilizantes: destaca una interacción en la que la contaminación por nitrógeno reduce la resiliencia de los corales mientras el calentamiento eleva el estrés fisiológico.
La pérdida de arrecifes también repercute sobre la actividad pesquera. Una evaluación mundial de la pesca en ecosistemas coralinos mostró la estrecha relación entre la conservación de estos hábitats, la disponibilidad de especies y los medios de vida de comunidades costeras.
El manejo del nitrógeno comienza en las explotaciones
Los resultados conectan las decisiones de fertilización con la calidad del agua a escala regional. Las plantas solo aprovechan una parte del nitrógeno aplicado; el excedente puede desplazarse por escorrentía o infiltración y terminar en arroyos, ríos y zonas costeras.
Reducir esas pérdidas exige ajustar las dosis a las necesidades reales del cultivo, elegir correctamente el momento de aplicación y evitar fertilizar antes de lluvias intensas. El análisis del suelo, la cobertura vegetal, las franjas de protección ribereña y el manejo de drenajes también ayudan a limitar la salida de nutrientes de las parcelas.
Otra línea de trabajo consiste en recuperar nutrientes antes de que alcancen los ecosistemas naturales. Entre las tecnologías estudiadas figura la filtración de fosfato en aguas residuales agrícolas, orientada a reutilizar materiales que de otro modo contribuirían a la contaminación hídrica.
Un registro natural para orientar la protección marina
Los esqueletos coralinos proporcionan una referencia sobre las condiciones del golfo anteriores a la industrialización. Esa información permite comparar el estado actual con una línea de base natural y puede ayudar a los gestores a evaluar medidas de protección para Flower Garden Banks.
Los investigadores anticipan que los episodios de enfermedad y blanqueamiento aumentarán si la contaminación por nitrógeno permanece en niveles elevados y continúa el ascenso de las temperaturas. El estudio sitúa la eficiencia de la fertilización y el control de la pérdida de nutrientes como componentes relevantes de la conservación marina, junto con las acciones destinadas a frenar el calentamiento.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Sociedad Max Planck
Science Advances
