En agosto de 2014, las toxinas de las floraciones de algas en el lago Erie cerraron el suministro de agua de la ciudad de Toledo, Ohio, dejando a medio millón de residentes sin agua potable durante más de dos días. Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad deTennessee, Knoxville, muestra que un virus pudo haber estado involucrado en la crisis y sugiere métodos para un monitoreo más estricto de los suministros de agua.
Steven Wilhelm, Kenneth y Blaire Mossman, Profesor de Microbiología, junto con los estudiantes graduados de la UT Joshua Stough y Lauren Krausfeldt, trabajaron con un equipo de 25 investigadores para examinar los rasgos fisiológicos de Microcystis, el organismo cianobacteriano responsable de las floraciones de algas similares a la espuma enLake Erie. Descubrieron que era compatible con las floraciones de algas de 2012 y 2013, excepto por una cosa: las células de Microcystis tenían una infección viral. Por lo general, las toxinas de las floraciones de algas quedan atrapadas dentro de la célula hasta que la célula muere. Pero las infecciones por virus puedenhacer que las células se rompan, filtrando la toxina al agua y posteriormente a las tuberías de admisión y los centros de tratamiento.
Los virus analizados en el estudio infectan solo bacterias y no infectan a los humanos.
"El estudio cambia la forma en que pensamos acerca de cómo la toxina se mueve alrededor de los sistemas acuáticos y entra en los suministros de agua", dijo Wilhelm, quien ha trabajado en el lago Erie desde 1997. "Puede ayudarnos a comprender cómo estos organismos persisten en la naturaleza"
El estudio fue publicado recientemente en la revista Ciencia y tecnología ambiental .
Los coautores incluyen Morgan Steffen de la Universidad James Madison, quien comenzó el trabajo mientras realizaba la transición de sus estudios de doctorado en microbiología en UT; Tim Davis del Laboratorio de Investigación Ambiental de los Grandes Lagos de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica; Michael McKay de la Universidad Estatal de Bowling Green;y Gregory Dick de la Universidad de Michigan.
Los científicos documentaron la infección viral secuenciando ARN de las muestras de agua de Toledo. Utilizaron modelos matemáticos informáticos para simular cómo se movían las floraciones de algas a través del agua: se utilizaron imágenes de satélite para determinar dónde se encontraban las floraciones en ciertos días, y modelos de computadorahuecos llenos en el medio
"Lo más importante que estamos aprendiendo es que hay fuentes disueltas y particuladas de la toxina", dijo Wilhelm. "Históricamente pensamos que una toxina está atrapada en la célula. En este estudio, hemos identificado una forma dela toxina para pasar de la fase particulada a la disuelta "
"Partículas" es un término utilizado para describir cualquier cosa más grande que una celda, algo que comúnmente se recolecta en un filtro. Se considera disuelto una vez que puede deslizarse a través del filtro.
El hallazgo justifica la necesidad de que los científicos y los municipios controlen la toxina de manera diferente a como lo han hecho tradicionalmente, observando la fase disuelta o libre de células en lugar de solo la etapa de partículas, dijo Wilhelm. Esto permitiría a las autoridades de gestión del agua mejorardetectar la toxina antes de que se propague a través del suministro de agua.
"Hay formas de hacer la fase disuelta, pero son engorrosas y no suelen ser ejecutadas por la mayoría de las agencias de monitoreo", dijo. "Este estudio enfatiza la necesidad de hacerlo".
Los siguientes pasos incluyen examinar si las infecciones virales juegan un papel en el control de la población de algas tóxicas y continuar los estudios sobre los nutrientes que estas células usan para crecer. Los científicos ya han hecho una observación novedosa en este estudio, confirmando que las células estaban usando ureacomo fuente de nitrógeno
"Nos está haciendo reevaluar cómo los nutrientes pueden dar forma a las comunidades microbianas", dijo Wilhelm.
Los investigadores todavía están tratando de entender por qué las floraciones de algas han explotado en crecimiento desde la década de 1990 en cuerpos de agua en todo el país y el mundo.
"Las floraciones de algas están creciendo en intensidad, severidad y frecuencia, y estamos tratando de entender por qué", dijo Wilhelm. "Este estudio es otra pieza del rompecabezas".
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Materiales proporcionado por Universidad de Tennessee en Knoxville . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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