Por que cresce a proliferação de cianobactérias nos EUA

Por que a proliferação de cianobactérias está aumentando nos lagos e reservatórios dos EUA

A proliferação de algas nocivas (HABs) não é mais um evento raro ou sazonal. Nos Estados Unidos, as florações de cianobactérias estão aparecendo no início do ano, durando mais até o outono e atingindo níveis de biomassa mais altos do que os registrados. Para as concessionárias municipais de água, essa tendência significa aumento dos custos operacionais, recomendações públicas mais frequentes e maior pressão regulatória.

Compreensão Por que o aumento dessas florações é essencial para desenvolver estratégias de gerenciamento de reservatórios de longo prazo e antecipar riscos antes que eles afetem o tratamento da água potável.

Este artigo detalha os principais fatores por trás do aumento de cianobactérias nos sistemas de água doce dos EUA e o que os gerentes de serviços públicos precisam observar daqui para frente.

1. Aumento das temperaturas e aquecimento climático

As cianobactérias prosperam em água morna. Muitos dos gêneros mais problemáticos (Microcystis, Dolichospermum, Planktothrix) crescem mais rápido em temperaturas acima 77°F (25°C).

À medida que os lagos esquentam:

A temporada de floração começa mais cedo (final da primavera em vez do meio do verão)
A estratificação se torna mais estável, dando uma vantagem às cianobactérias flutuantes
O resfriamento noturno diminui, reduzindo a mistura vertical
Períodos mais longos de estagnação permitir que a biomassa se acumule

O monitoramento nacional mostra que as temperaturas das águas superficiais estão aumentando em 1—3°C em muitos reservatórios de água potável nos últimos 30 anos. Essa mudança por si só aumenta dramaticamente a frequência e a intensidade da floração.

2. Aumento da carga de nutrientes das bacias hidrográficas

O fósforo e o nitrogênio são os principais impulsionadores do crescimento das cianobactérias. Mesmo aumentos modestos de nutrientes podem causar grandes florações.

Principais vias de nutrientes:

Escoamento agrícola

Pulverização excessiva de fertilizantes
Aplicações de estrume
Sistemas de drenagem de ladrilhos que transmitem nutrientes rapidamente aos rios

Águas pluviais urbanas

Fertilizante de gramados e campos de golfe
Resíduos de animais
Lavagem de partículas em estradas
Drenos pluviais de alta velocidade sem retenção

Carregamento interno de sedimentos

Quando as águas do fundo se tornam anóxicas, o fósforo é liberado dos sedimentos e transportado para a coluna d'água, alimentando as flores no meio da temporada.

Eventos extremos de chuvas

Tempestades modernas proporcionam pulsos curtos e intensos de escoamento, injetando rapidamente altas cargas de nutrientes nos reservatórios.

3. Estratificação mais estável em reservatórios

A estratificação — a separação da água superficial quente das camadas mais frias e profundas — está se tornando mais persistente à medida que as temperaturas aumentam.

A estratificação estável favorece as cianobactérias porque:

Eles podem regular sua flutuabilidade e permanecer na zona fótica.
Algas concorrentes (algas verdes, diatomáceas) geralmente desaparecem da luz
Águas profundas ficam com pouco oxigênio, aumentando a liberação interna de fósforo
Eventos de mistura se tornam menos frequentes, permitindo que as flores cresçam sem serem perturbadas

Muitas concessionárias agora observam que a rotatividade na primavera é menor e a rotatividade no outono ocorre semanas mais tarde do que nas décadas anteriores, estendendo a janela de floração.

4. Estações de crescimento mais longas

Historicamente, a temporada de floração começou em junho e terminou em setembro. Agora:

As flores estão aparecendo em final de abril ou início de maio
Uma biomassa significativa persiste em Outubro e novembro
As flores de inverno ocorrem ocasionalmente nos estados do sul

Uma estação de crescimento mais longa aumenta o número de ciclos de floração por ano e aumenta a probabilidade de eventos de toxinas.

5. Secas mais frequentes e condições de fluxo lento

As cianobactérias preferem água lenta, quente e estagnada.

Quando a seca reduz a entrada:

As taxas de descarga diminuem
O tempo de permanência na água aumenta
Os nutrientes se acumulam em vez de serem exportados
As águas superficiais aquecem mais rápido
A circulação diminui

A seca cria condições ideais de floração, especialmente em municípios rasos, lagos recuperados e reservatórios de irrigação.

6. Eventos intensos de chuvas e escoamento

O outro lado da seca — fortes tempestades — também contribui para os HABs.

Grandes tempestades:

Ofereça escoamento rico em nutrientes rapidamente
Ressuspender o fósforo dos sedimentos
Introduzir matéria orgânica que as cianobactérias usam como substrato
Causa picos de turbidez de curto prazo seguidos de limpeza rápida

Esse padrão de “banquete e depois acalme” alimenta as cianobactérias e lhes dá as condições ideais para florescer.

7. Infraestrutura de reservatórios envelhecida

Muitos reservatórios municipais foram projetados décadas atrás e não foram construídos para gerenciar as cargas modernas de nutrientes ou as condições climáticas.

Os sistemas de envelhecimento geralmente exibem:

Capacidade reduzida de circulação e desestratificação
Acúmulo de sedimentos levando ao carregamento interno
Sistemas de aeração que não atingem mais o desempenho do projeto
Tampões limitados de bacias hidrográficas
Estruturas de controle de águas pluviais desatualizadas

A infraestrutura projetada para o clima da década de 1960 e as cargas de nutrientes da década de 1960 enfrentam dificuldades nas condições de 2025.

8. Expansão de cianobactérias em novas regiões

As cianobactérias estão se tornando mais comuns em áreas antes consideradas muito frias.

Estudos agora documentam HABs em:

Norte de Michigan
Águas fronteiriças de Minnesota
Reservatórios de pradaria canadenses
Lagos da Nova Inglaterra
Reservatórios ocidentais de alta altitude

Essa expansão corresponde ao aquecimento das águas, ao enriquecimento de nutrientes e à redução da duração da cobertura de gelo.

9. Aumento da prevalência de cepas produtoras de toxinas

Muitas espécies de cianobactérias têm cepas tóxicas e não tóxicas. Estressores ambientais — como calor, picos de nutrientes, choques químicos e competição — podem selecionar cepas produtoras de toxinas.

Concessionárias em vários estados relataram:

Níveis mais altos de microcistina
Detecção mais frequente de anatoxina-a
Eventos ocasionais de cilindrospermopsina em regiões onde ela estava anteriormente ausente

Essa mudança aumenta a complexidade do tratamento e o risco à saúde pública.

10. Diluição reduzida devido a uma menor camada de neve e ao derretimento anterior

No oeste dos Estados Unidos:

A camada de neve está encolhendo
O derretimento ocorre mais cedo
O pico de fluxo ocorre semanas antes

Isso significa que os reservatórios aquecem mais cedo e diluem menos, aumentando a suscetibilidade ao HAB.

O que isso significa para as concessionárias de água

As concessionárias devem esperar:

Flores mais frequentes
Pico de biomassa mais alto
Temporadas de floração mais longas
Aumento da variabilidade da toxina
Eventos de sabor e odor mais persistentes
Custos de tratamento mais altos

É improvável que a tendência ascendente dos HABs se reverta sem um gerenciamento significativo de bacias hidrográficas, tecnologias modernas no reservatório e sistemas de monitoramento aprimorados.

Principais conclusões para gestores municipais de água

As cianobactérias estão aumentando devido a aquecimento climático, carga de nutrientes, estratificação e mudanças hidrológicas.
As temporadas de floração estão se expandindo nos dois lados: começando mais cedo e terminando mais tarde.
O clima extremo (tempestades e secas) intensifica as condições de floração.
A infraestrutura envelhecida não consegue acompanhar a dinâmica moderna de nutrientes e temperaturas.
As concessionárias precisam de estratégias em várias camadas que abordem os processos em bacias hidrográficas e em reservatórios.

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