El caso del lago Alchichica

Para ilustrar sobre la importancia de profundizar en la investigación ecológica a largo plazo en nuestro país, se tratarán dos ejemplos a continuación. El primer estudio de caso consiste en el descubrimiento de un patrón de producción primaria con ciclicidad bienal –nunca antes descrita en la literatura científica- en el Lago Alchichica, Puebla. El segundo postula la existencia de una “sensibilidad climática” común a los lagos del centro de México (Chapala en Jalisco y Cuitzeo y Pátzcuaro en Michoacán), a través de un registro de niveles de varias décadas. El descenso generalizado del nivel de sus aguas guarda una relación proporcional en términos de reducción en el área superficial y volumen, que se atribuye a una gran influencia meteorológica en convergencia con el impacto antropogénico. La ubicación, clima, así como una breve descripción limnológica de cada uno de estos lagos, se presenta en la Tabla 1.

Para Alchichica, desde un punto de vista hidrodinámico, los datos muestran una ciclicidad anual típica de los lagos monomícticos cálidos tropicales (Fig. 1); el lago se mezcla en un momento particular y predecible del año (invierno hemisférico) y permanece estratificado el resto del tiempo (Alcocer et al. 2000). Este fenómeno recurrente deriva en última instancia de las relaciones Tierra-Sol y opera a través de la radiación solar incidente (i.e., directamente a través de la temperatura e indirectamente a través de la circulación de la atmósfera y del balance de agua), como el agente último del cambio intra-anual o estacional. La dinámica estacional incide a su vez en los ciclos biogeoquímicos, por ejemplo, el desarrollo de un florecimiento de diatomeas a lo largo de la columna de agua durante el periodo de mezcla invernal del lago, cuando la disponibilidad de nutrimentos y la turbulencia favorecen la aparición de este tipo de algas.

Figura 1. Diagrama profundidad (z) - tiempo (años) de isotermas (°C) en el Lago Alchichica en el periodo 1999-2008.

Al analizar la dinámica de la biomasa fitoplanctónica en un lapso de tiempo más largo -4 ciclos anuales-, Adame et al. (2008) descubrieron adicionalmente una ciclicidad bienal (cada dos años) que desarrolla una mayor biomasa fitoplanctónica en los años pares, a diferencia de los años impares. No se han encontrado referencias en la literatura acerca de algún fenómeno con tal frecuencia de aparición, como lo muestra Alchichica. Sin embargo, al considerar un periodo de tiempo más amplio, dichos cambios ambientales podrían incidir bajo la categoría de “no-periódicos” más que bienales, donde el azar juega un papel relevante. De acuerdo a Talling y Lemoalle (1998), la ocurrencia de irregularidades entre oscilaciones sucesivas, corresponden ya sea a tendencias de largo plazo en sobreposición a variaciones de corto plazo (variación anual), o perturbaciones impredecibles de corta duración que coinciden con efectos de corto o largo plazo y que generan variaciones no-periódicas. Más aún, tampoco se podría descartar el efecto de fenómenos de mayor amplitud temporal (por ejemplo, el fenómeno “El Niño”) que también parecen influenciar la dinámica de Alchichica (Alcocer y Lugo 2003).

Al analizar en el caso que nos ocupa un lapso temporal aún más largo -10 ciclos anuales- la ciclicidad bienal resulta más evidente (Fig. 2). Este hecho sugiere un comportamiento no al azar, sino un fenómeno derivado seguramente de procesos aún sin identificar. Adame et al. (2008) plantearon la hipótesis de que la concentración de sílice acumulado en el hipolimnion del lago al final de la época de estratificación, así como la relación entre la concentración de sílice y nitrógeno (Si/N), determina la magnitud del florecimiento invernal de diatomeas. En otras palabras, las concentraciones más elevadas de sílice, aunadas a los valores más altos en la relación Si/N, conducen a la aparición de florecimientos más intensos de este tipo de algas. Al parecer, un solo ciclo anual resulta insuficiente para remineralizar todo el sílice atrapado en los frústulos de los organismos que mueren y se depositan en el fondo, por lo que no es sino hasta después de dos ciclos anuales que el sílice adquiere cantidades suficientes como para generar un florecimiento importante de la población algal. En este momento se llevan a cabo ensayos de laboratorio (experimentos de enriquecimiento) en microcosmos encaminados a verificar o rechazar la mencionada hipótesis.