Técnicas nucleares, herramientas esenciales para el estudio de la sedimentación en ecosistemas acuáticos

Los sedimentos en el agua son partículas diminutas que resultan del desgaste y la erosión del suelo. Las actividades humanas, tales como el mal uso del suelo, la deforestación, el transporte marítimo en portacontenedores, el turismo y la pesca en barcos de arrastre generan una cantidad cada vez mayor de sedimentos. 

Los sedimentos son transportados por los ríos, los cuales en un flujo continuo provocan cambios en su propio cauce y en los contornos de playas y costas. Este proceso se origina por el movimiento de los sedimentos en los ríos, desde su nacimiento en las zonas montañosas hasta su descarga en las zonas costeras.

El movimiento de los sedimentos en los ríos es complejo y depende de factores hidrológicos, hidráulicos, geológicos, geográficos y biológicos, además, de las características del cauce, la disponibilidad de material para su transporte, duración e intensidad de lluvia, la pendiente, el uso de suelo en la cuenca, la cobertura vegetal, el tipo de suelo y actividades humanas como la agricultura. 

Estos sedimentos son transportados por los ríos hasta la desembocadura y, con el tiempo, se acumulan en grandes cantidades, por lo que se pueden asociar con registros de eventos históricos como los huracanes o tormentas tropicales, para conocer como influyeron en los procesos sedimentarios. 

Los cambios de los ecosistemas pueden quedar registrados en los sedimentos (denominados archivos ambientales), que se convierten en auténticos libros de los impactos de las actividades antrópicas sobre la zona costera, los cuales pueden ser interpretados con la técnica nuclear de plomo 210 (²¹⁰Pb) en perfiles de sedimentos.

Colecta y corte de un perfil de sedimento

El ²¹⁰Pb juega un papel esencial en el estudio y fechado de los impactos ambientales producidos durante los últimos 100 años, que cubre el mayor crecimiento industrial y demográfico experimentado en el mundo. Esta información es de importancia en la gestión de la zona costera y es responsabilidad de los científicos que la obtienen su transmisión a los tomadores de decisiones y a la sociedad en general.

En Nicaragua, UNAN-Managua/CIRA es la única institución nacional que emplea la técnica analítica nuclear de ²¹⁰Pb para la reconstrucción histórica de los ecosistemas costeros, lagos y embalses, mediante la cooperación técnica del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA).

Desde 1997, la UNAN-Managua/CIRA, mediante el Laboratorio de  Radioquímica Ambiental ha fortalecido sus capacidades con la introducción de la Técnica nuclear de ²¹⁰Pb en el Marco del Proyecto NIC/8/010 “Evaluación del Impacto antropogénico sobre el Lago Xolotlán”. 

En el año 2007, el OIEA inició un proyecto de 4 años RLA/7/012 “Aplicación de técnicas nucleares en la solución de problemas específicos del manejo integrado de las zonas costeras en el Caribe”, cuyo objetivo fue desarrollar y mejorar las capacidades para reducir la degradación por causas humanas de los ecosistemas costeros de la región del Gran Caribe utilizando técnicas nucleares, en apoyo de la gestión integrada de la zona costera.

En el año 2013, el Laboratorio realizó un estudio para ENEL en perfiles de sedimento frente a las desembocaduras del río San Gabriel y río Jigüina en el embalse Apanás- Asturias, la investigación mostró la variabilidad espacial y temporal en las tasas de acumulación y sedimentación, con presencia de arena, limo, arcilla arrastrados por lo ríos que drenan desde la cuenca en el fondo del embalse durante huracanes y tormentas tropicales, lo que podría reducir la capacidad de almacenamiento de agua poniendo en riesgo la producción de energía.

Otro estudio en Cayos Perlas, Caribe Sur de Nicaragua en el Marco del Proyecto Regional Latinoamericano RLA 7025 “Fortalecimiento de las capacidades en el manejo marino y costero mediante la aplicación de técnicas nucleares e isotópicas”, evidenció que los cambios encontrados en la sedimentación y acumulación de sedimentos están relacionados a la erosión del suelo en la cuenca debido a la deforestación o malas prácticas agrícolas, incremento de la   población e influencia de fenómenos naturales (huracanes y tormentas tropicales).   

Por otro lado, los resultados del estudio realizado en la laguna de Tiscapa mostraron que el aumento en la acumulación de sedimentos se debe a las actividades como obras de construcción (carreteras y urbanizaciones), uso del suelo (agricultura) en la parte alta de la microcuenca, incremento de la población y fenómenos meteorológicos. 

Desde la maestría Regional Centroamericana en Ciencias del Agua con Énfasis en Calidad del Agua del CIRA, se han realizado algunos estudios mediante la técnica nuclear de ²¹⁰Pb, entre estos destacan laguna de Bluefields y lago Cocibolca frente a la desembocadura del río Sapoá, los que mostraron aumento en la sedimentación y que las variaciones en los sedimentos del fondo en la bahía de Bluefields y el lago Cocibolca son debido a la actividad humana y a los fenómenos meteorológicos. 

En Nicaragua, la aplicación de la técnica nuclear ²¹⁰Pb representa un avance en la investigación ambiental. Gracias a esta metodología, se ha podido reconstruir la historia reciente de cuerpos de agua como el lago Xolotlán, laguna de Bluefields, zonas costeras del caribe Sur y embalses. Los resultados han permitido fechar sedimentos entre 100 a 150 años de antigüedad, lo que ha proporcionado una línea de base invaluable para la gestión integrada de las zonas costeras y lacustres del país y ofrece la evidencia científica necesaria para orientar estrategias de conservación que permitan la protección de estos ecosistemas para futuras generaciones.