SECCIÓN ESPECIAL

Concentraciones de metales pesados en distintos compartimentos de lagos andinos de Patagonia Norte

Andrea Rizzo^1,2,*, Romina Daga^1,2, Marina Arcagni¹, Soledad Perez Catán¹, Débora Bubach¹, Ricardo Sánchez¹, Sergio Ribeiro Guevara¹& María A Arribére^1,3

1 Laboratorio de Análisis por Activación Neutrónica, Comisión Nacional de Energía Atómica, Centro Atómico Bariloche, Bariloche, Argentina.
2 CONICET, Argentina
3 Instituto Balseiro, Universidad Nacional de Cuyo, Argentina

* Laboratorio de Análisis por Activación Neutrónica, Comisión Nacional de Energía Atómica, Centro Atómico Bariloche, (8400) Bariloche, Argentina. Sección especial
Email: rizzo@cab.cnea.gov.ar.

Recibido: 30 de noviemre de 2009;
Fin de arbitraje: 8 de mayo de 2010;
Revisión recibida: 22 de junio de 2010;
Aceptado: 6 de julio de 2010

RESUMEN. Los elementos traza, que incluyen a los metales pesados, llegan a los ecosistemas acuáticos desde fuentes naturales y antrópicas. Los metales pesados se encuentran entre los contaminantes ambientales más importantes debido a su toxicidad, permanencia y tendencia a acumularse en los organismos acuáticos, por lo que su estudio es necesario por el riesgo ambiental que representan. El objetivo de este trabajo es presentar los resultados más relevantes en relación a los niveles de metales pesados existentes en diferentes compartimentos de lagos del noroeste de Patagonia. Los estudios realizados determinaron concentraciones de elementos traza en testigos sedimentarios, sedimentos suspendidos, agua, plancton, macroinvertebrados y músculo e hígado de peces. En términos generales, los niveles de metales pesados en los distintos compartimentos fueron similares a los valores medidos en otros ambientes de agua dulce. La excepción la constituyen el mercurio y la plata, que presentan enriquecimientos superiores a los niveles de línea de base de la zona en las últimas décadas. En el caso de la plata fueron observadas mayores concentraciones en sitios cercanos a los asentamientos humanos, y en algunos casos alcanzaron valores correspondientes a situaciones de contaminación moderada. En ningún caso, la acumulación de metales en músculo de peces superó los límites considerados para el consumo humano. Esta revisión permite identificar niveles de referencia y evaluar la tendencia del impacto antrópico, aportando información de base para futuros monitoreos de los ambientes lacustres de la región.

Palabras clave: Elementos traza; Sedimentos; Agua; Plancton; Macroinvertebrados; Peces; Parque Nacional Nahuel Huapi; Parque Nacional Los Alerces.

ABSTRACT. Heavy metal concentrations in different compartments of Andean lakes of Northern Patagonia: Trace elements, including heavy metals, can reach the aquatic ecosystems from natural or anthropogenic sources. Heavy metals are amongst the most important environmental contaminants due to its toxicity, permanency and its tendency to bioaccumulate in aquatic organisms. Because of those factors it is important to study these elements to assess the environmental risk they represent to the aquatic ecosystems of the region. The objective of this work is to present the most relevant results concerning the levels of heavy metals in different compartments of lakes in Northwestern Patagonia. These results allow the analysis of trace element concentrations in sediment cores, suspended sediments, water, plankton, macroinvertebrates and fish muscle and liver. In general, heavy metal concentrations in the different compartments are similar to those found in other freshwater ecosystems around the world. The exceptions are mercury and silver, which show enrichment in the last decades in the upper sections of the sediment cores and higher Ag concentration in sites near human settlements. In some cases, mercury concentrations in sediment and Ag and selenium in biota are similar to those foundin ecosystems affected by moderate levels of contamination. Although bioaccumulation of trace elements was observed in fish muscle, in any case the concentrations are above the limits allowed for human consumption by SENASA. This review will help to identify reference values for trace element concentrations and to discern patterns of anthropogenic impacts through time which will help future monitoring of the lacustrine environments of the region.

Keywords: Trace elements; Sediments; Water; Plankton; Macroinvertebrates; Fishes; Nahuel Huapi.

INTRODUCCIÓN

Las concentraciones naturales de metales en ecosistemas acuáticos dependen de su distribución, meteorización y lixiviación en el área de la cuenca. Las actividades humanas, tanto industriales como urbanas, así como las prácticas agrícolas, pueden incrementar la carga de metales pesados en los ecosistemas acuáticos o alterar sus ciclos naturales al producir concentraciones elevadas en algún compartimento particular (Tulonen et al. 2006). La mayoría de los metales pesados liberados al ambiente llegan a los sistemas acuáticos a través de descargas directas, precipitación húmeda o seca y erosión. Los sedimentos pueden incorporar y acumular los metales que llegan al ambiente lacustre, y cambios en sus condiciones físico-químicas pueden removilizar y liberar los metales a la columna de agua (Altindag & Yigit 2005; Harikumar et al. 2009). Estos aportes pueden transferirse a través de la trama trófica a los peces, a otros animales piscívoros y al hombre, e involucrar -por lo tanto- aspectos sanitarios y de preservación ambiental (Chen et al. 2000).

Por lo general, el término "metales pesados" se usa para denominar a un grupo de elementos (metales, semimetales y no metales) que han sido asociados con contaminación o potencial toxicidad o eco-toxicidad. Se los considera elementos "traza" ya que se encuentran en baja concentración (inferior a 0.1%) en algunos compartimentos determinados [e.g., suelo, plantas, tejidos, agua (Duffus 2002)]. Se los suele agrupar en "oligoelementos" o"nutrientes esenciales" (aquellos requeridos por plantas y/o animales para su ciclo vital), y en "metales pesados". Pasado cierto umbral de concentración, los oligoelementos se vuelven tóxicos. Dentro de este grupo están el arsénico, cobalto, cromo, cobre, molibdeno, manganeso, níquel, selenio y zinc. Los metales pesados, por su parte, son aquellos sin función biológica conocida, cuya presencia en determinadas cantidades en los seres vivos lleva aparejadas disfunciones de los organismos, entre ellos, mercurio, plata, cadmio y plomo. Pueden resultar muy tóxicos, no son biodegradables y algunos se acumulan en los organismos vivos. En este sentido, su biodisponibilidad (capacidad para atravesar libremente la membrana celular de un organismo desde el medio) está relacionada de manera directa a su toxicidad potencial (Fichet et al. 1999).

Las principales fuentes naturales de elementos traza son la meteorización y el lixiviado de las rocas y suelos de la cuenca, el aporte puntual de posibles manifestaciones minerales expuestas, los incendios forestales y de pastizales extendidos, y los aportes por emisiones volcánicas. En la actualidad, el sistema de Parques Nacionales ofrece protección del impacto antrópico en diversas zonas. Sin embargo, las actividades humanas a gran escala, como los polos industriales, la minería y la agricultura extensiva, generan contaminantes a nivel regional, que también afectan a los cuerpos de agua de las áreas protegidas. A esto se le suman los impactos debido al poblamiento de zonas aledañas o incluidas en los Parques. Trabajos previos evidenciaron fuentes antrópicas locales, asociadas a la ciudad de San Carlos de Bariloche. Se encontró que líquenes trasplantados en zonas urbanas estaban enriquecidos en metales pesados en comparación con zonas periurbanas (Ribeiro Guevara et al. 1995; Bubach et al. 2001). Otros trabajos mostraron la presencia de cromo y plomo en la desembocadura del río Ñireco (afluente del lago Nahuel Huapi), el cual atraviesa la zona más industrializada de la ciudad, y de zinc y plomo en la desembocadura del arroyo Gutiérrez, que cruza la ciudad en una zona residencial (Kestelman et al. 1997; Roman Ross et al. 1997). Por último, se deben considerar los aportes globales de fuentes tanto naturales como antrópicas que llegan por transporte atmosférico. Por ejemplo, las concentraciones de mercurio observadas en líquenes trasplantados en sitios no disturbados, considerados valores de línea de base, son claramente más altas que los contenidos de otras regiones no disturbadas o que valores de referencia en otros estudios de contaminación. Esto podría asociarse a aportes globales o fuentes naturales locales (Ribeiro Guevara et al. 2004a).

Hasta el presente se han realizado pocos trabajos en la región que estudien contenidos de metales pesados en ambientes lacustres. El primer trabajo se centró en la medición de las concentraciones elementales en agua de los lagos Nahuel Huapi, Gutiérrez y Mascardi y en plancton del Lago Mascardi, el cual permitió conocer valores de referencia para estos ambientes (Markert et al. 1997). Estudios posteriores se focalizaron en determinar los contenidos elementales en sedimentos suspendidos y en testigos sedimentarios (columna de sedimento extraída del fondo de un lago, que representa el registro depositacional del mismo). A partir del análisis de los perfiles elementales obtenidos de testigos sedimentarios cortos extraídos de diversos lagos del Parque Nacional Nahuel Huapi, los cuales fueron fechados mediante 210Pb y 137Cs, se evidenció la evolución histórica de los aportes, lo cual permitió establecer valores de línea de base respecto a los aportes antrópicos (Ribeiro Guevara et al. 2002, 2005a, 2005b). En este sentido, el estudio de sedimentos suspendidos en el Lago Nahuel Huapi permitió comparar las concentraciones actuales con valores de línea de base (Ribeiro Guevara et al. 2002, 2005a).

Al tomar como base estos trabajos, surgieron otros estudios de concentraciones elementales en biota, en particular sobre bivalvos debido a que son muy utilizados como bioindicadores de contaminación por metales pesados (Ribeiro Guevara et al. 2004b). Los resultados fueron comparables con los obtenidos en sedimento (Ribeiro Guevara et al. 2005a). También se realizaron trabajos analizando muestras de peces por ser predadores tope en los ambientes estudiados, los cuales al ser integradores de la trama trófica son considerados uno de los componentes más significativos para estimar el potencial de contaminación de elementos traza. Estos trabajos realizados en muestras de músculo e hígado de peces informaron concentraciones elementales comparadas con los contenidos determinados en otros ambientes acuáticos (Arribére et al. 2006, 2008, 2010). Esta revisión tiene como objetivo presentar los resultados más relevantes sobre metales pesados en sedimento, agua y biota en lagos de los Parques Nacionales Nahuel Huapi y Los Alerces.

Descripción del área de estudio

Los trabajos comprendidos en esta revisión exponen resultados obtenidos en el Parque Nacional Nahuel Huapi, en particular de los lagos Nahuel Huapi, Moreno, Morenito, Escondido, Espejo Chico, Traful, Toncek, Gutiérrez y Mascardi, y en el Parque Nacional Los Alerces, los lagos Futalaufquen y Rivadavia. El Parque Nahuel Huapi (40°8' S - 41°36' S y 71°2' O - 71°6' O) está ubicado en el sector norte de la región Andino-patagónica, en las provincias de Neuquén y Río Negro, y cubre unas 710000 ha. Los vientos del Oeste son fuertes y frecuentes y pierden la mayor parte de la humedad en los Andes, lo cual crea un gradiente de precipitación muy marcado que varía desde 3000 mm/año en el Oeste hasta 500 mm/año en el Este. El clima de la región es templado, presentando un marcado gradiente de vegetación que varía desde un denso bosque húmedo y templado en el Oeste hasta un ambiente de estepa en el Este, relacionado con el gradiente de precipitaciones (Paruelo et al. 1998; León et al. 1998). Todos los lagos del Parque tienen origen glacial, y son en su mayoría ultraoligotróficos y monomícticos cálidos con estratificación termal directa en verano y la termoclina es a menudo muy profunda y puede alcanzar entre 30 y 40 m (Baigún & Marinone 1995; Modenutti et al. 1998). Los asentamientos humanos más grandes en el Parque son San Carlos de Bariloche (~110000 habitantes), Dina Huapi (~2200 habitantes) y Villa la Angostura (~7300 habitantes) en las márgenes Sur, Este y Norte del Lago Nahuel Huapi respectivamente, y Villa Traful (~400 habitantes) en la margen Sur del Lago Traful (INDEC 2001). La actividad económica principal de estos asentamientos es el turismo. En la costa Sur del brazo Este del Lago Moreno hay un pequeño pueblo de casi 200 habitantes y una piscifactoría que tiene una producción de 50 t/año de trucha arco iris (Temporetti & Pedrozo 2001). El Parque Los Alerces (42°56' S - 43°12' S y 71°34' O - 72°07' O) localizado 150 km al sur del Parque Nahuel Huapi, posee características geológicas, climatológicas y biológicas similares al Parque Nahuel Huapi, con una población aproximada de 100 habitantes en Villa Futalaufquen (INDEC 2001).

Metales pesados en ambientes lacustres

El análisis de los metales pesados en los ambientes acuáticos estudiados fue abordado en los diferentes compartimentos de los sistemas, es decir, secuencias sedimentarias de fondo de lago, sedimentos en suspensión, columna de agua, plancton, macroinvertebrados bentónicos y peces (ver detalles metodológicos en información suplementaria www.ecologiaaustral.com.ar).

SEDIMENTOS

Testigos sedimentarios

La evolución temporal de los aportes lacustres fue estudiada a través de su registro en las secuencias sedimentarias. Los contenidos elementales de los estratos más profundos de los testigos fueron considerados valores de línea de base (Tabla 1) respecto de aportes antrópicos, reflejando aportes naturales a los sedimentos lacustres (Ribeiro Guevara et al. 2002, 2005a, 2005b). De lo observado en las secuencias sedimentarias, los elementos antimonio, bario, cesio, zinc, cobalto, hafnio, níquel, selenio, estroncio, titanio y vanadio presentaron perfiles en los cuales no se observaron mayores variaciones con respecto a los valores de línea de base, mientras que las concentraciones de arsénico, manganeso, plata y mercurio en los estratos superficiales superaron dichos valores. Los mayores niveles de arsénico fueron medidos en los estratos superiores de algunos testigos sedimentarios, y se observó que en ellos se comporta como el manganeso. Por otra parte, en los testigos tomados de los lagos Nahuel Huapi, Escondido, Moreno y Morenito se observaron incrementos en los contenidos de cromo en los estratos correspondientes al siglo XIX y principios del XX (Ribeiro Guevara et al. 2005b).

Tabla 1. Concentraciones de elementos en estratos profundos de testigos sedimentarios considerados como línea de base. Los valores se encuentran en mg/kg, en peso seco, excepto donde está indicado (modificado de Ribeiro Guevara et al. 2005b).
Table 1. Element concentrations of deep layers from sediment cores considered as baselines. Values are in mg/kg, dry weight, unless indicated (modified from Ribeiro Guevara et al. 2005b).

De los metales estudiados en sedimentos, tanto suspendidos como en testigos, la plata y el mercurio resultaron los de mayor interés por su potencial toxicidad en organismos acuáticos.

Las concentraciones de plata en los estratos superficiales de los testigos muestreados en los lagos Nahuel Huapi y Moreno Oeste mostraron enriquecimientos de 2 a 5 veces en comparación con los valores de línea de base. Estos estratos superficiales abarcan períodos de acumulación correspondientes a la segunda mitad del siglo XX, que coincide con un gran incremento poblacional de la ciudad de Bariloche. Sin embargo, este enriquecimiento no fue observado en lagos cercanos como Traful, Espejo Chico y Escondido. Los mayores flujos de plata, de 350 a 470 µg.m^-2.a^-1 fueron medidos en el Lago Nahuel Huapi cerca del sitio donde los efluentes líquidos de la planta de tratamiento cloacal de la ciudad de Bariloche son vertidos al lago. Los flujos de plata medidos en los otros sitios varían entre 26 y 140 µg.m^-2.a^-1 (Ribeiro Guevara et al. 2005a, 2005b), los cuales son mucho menores al valor registrado en el punto de muestreo cercano a la ciudad (Figura 1).

Figura 1. Concentraciones de Plata en distintos compartimentos de lagos del Parque Nahuel Huapi.
Figure 1. Silver concentrations in different compartments of lakes in Parque Nahuel Huapi.
Sitios de muestreo: Lago Espejo Chico (ECH); Lago Traful (TRA); Lago Nahuel Huapi: Brazo Rincón (BR), Brazo Huemul (BH), Bahía López (BL), Puerto Cisnes (PC), Bariloche (BRC), Dina Huapi (DH); Lago Moreno Oeste (MO); Lago Moreno Este (ME).

En cuanto a las concentraciones de mercurio en los testigos sedimentarios extraídos de los lagos Escondido, Espejo Chico, Morenito, Moreno y Nahuel Huapi se determinaron dos niveles de valores de línea de base en estratos profundos, uno asociado al período pre-industrial [0.08 a 0.21 µg/g PS (peso seco)] y otro correspondiente a tiempos modernos (0.17 a 0.32 µg/g PS). Los perfiles de mercurio en los estratos superiores de los testigos sedimentarios evidencian enriquecimiento respecto a los valores de línea de base, con concentraciones que varían entre 0.5 y 3 µg/g PS, valores similares a sedimentos moderadamente contaminados cercanos a minas de oro, plantas de cloro-álcali y otras actividades industriales (Ribeiro Guevara et al. 2005b). Los períodos de acumulación de estos estratos corresponden a la segunda mitad del siglo XX y se correspondieron con mayores contenidos de materia orgánica, lo que puede asociarse a la circulación de mercurio en los ecosistemas tanto terrestres como acuáticos. Cabe señalar que la materia orgánica también mostró correspondencia con las variaciones observadas en el bromo (Ribeiro Guevara et al. 2005b).

En los testigos tomados de los lagos Moreno, Morenito y Toncek se observaron altos contenidos de mercurio en estratos profundos correspondientes a períodos de acumulación pre-industriales, superándose de 4 a 5 veces los niveles de base en dos tramos de la secuencia correspondiendo, aproximadamente, a los siglos XVIII-XIX, y al siglo XIII (Figura 2; Ribeiro Guevara et al. 2010). Las posibles fuentes podrían estar relacionadas a los incendios extendidos tanto de origen natural como aquéllos antrópicos para la deforestación masiva previa a la colonización española en la región, y los eventos volcánicos que son bien conocidos como fuente de mercurio a escala regional o global y han sido fenómenos muy frecuentes en la zona (Ribeiro Guevara et al. 2010), considerando que se encuentra dentro de la Zona Volcánica Sur (ZVS) (Stern 2004).

Figura 2. Flujos de Mercurio en el testigo sedimentario del Lago Toncek (modificado de Ribeiro Guevara et al. 2010).
Figure 2. Mercurio fluxes in Lake Toncek sediment core (modified from Ribeiro Guevara et al. 2010).

En un marco regional, resulta de interés mencionar los trabajos de Urrutia et al (2002) y Chirinos et al (2005) de testigos sedimentarios en lagos chilenos, en los cuales se determinaron las concentraciones elementales tanto en estratos profundos considerados línea de base como en niveles superficiales, para evaluar los efectos de aportes antrópicos.

En cuanto al trabajo de Urrutia et al (2002) pueden compararse concentraciones elementales de tres lagos andinos chilenos de diferentes latitudes y altitudes, observándose que tanto el cromo como el mercurio presentan valores similares a los lagos argentinos referenciados, con excepción de los incrementos de mercurio medidos en los sitios de muestreo del lago Moreno (LLAO y PP) y el punto cercano a la ciudad de Bariloche (BRC, Lago Nahuel Huapi), de 2 y hasta 7 veces, respectivamente, con respecto a los lagos chilenos. Y los valores de zinc son, en general, entre 2 a 4 veces mayores en los lagos del PNNH.

Por otra parte, la Laguna Chica de San Pedro (36° 51' S, 73° 05' O) es un ambiente impactado por la importante actividad industrial de la región (Chirinos et al. 2005) en el cual sólo zinc y arsénico presentan concentraciones mayores con respecto a los lagos argentinos, mientras que los valores de referencia medidos de hierro, titanio, cromo, vanadio, cobalto, níquel, manganeso y estroncio son similares o ligeramente menores a las de los lagos aquí reseñados.

Sedimentos suspendidos

En cuanto a los sedimentos suspendidos en el Lago Nahuel Huapi (sitios PC y BRC, Figura 1) se observó enriquecimiento de arsénico en correspondencia con mayores contenidos de materia orgánica. También pudo identificarse una fuerte asociación entre el bromo y la materia orgánica, al igual que lo observado en las secuencias sedimentarias. Sólo en el sitio cercano a la ciudad de San Carlos de Bariloche se observó un aumento de la concentración de bromo no asociado a la materia orgánica, 9 a 23 veces mayores en los sedimentos suspendidos respecto a los valores de línea de base, por lo que fue relacionado con un aporte externo de bromo (Ribeiro Guevara et al. 2002).

Las concentraciones de plata en los sedimentos suspendidos colectados en los sitios PC y BRC (Lago Nahuel Huapi) son mayores que los niveles observados en la secuencia sedimentaria, disminuyendo, tanto en testigos como en sedimento suspendido, con la distancia a la ciudad de Bariloche. Pero la relación de concentraciones sedimento suspendido/secuencia sedimentaria es similar, tanto en sitios cercanos a la ciudad como en la margen norte del lago, indicando transporte lateral dentro de la columna de agua. La asociación de plata con las concentraciones de manganeso y hierro confirma su circulación en la columna de agua, descartando su asociación al particulado geológico (Ribeiro Guevara et al. 2002, 2005a).

Asimismo, los sedimentos suspendidos del Lago Nahuel Huapi también reflejaron enriquecimiento de mercurio comparados con valores de línea de base y, al igual que en los niveles superiores de las secuencias sedimentarias, mostraron una fuerte asociación con la materia orgánica (Ribeiro Guevara et al. 2002).

AGUA

Las concentraciones elementales en agua de los lagos Nahuel Huapi, Gutiérrez y Mascardi publicadas por Markert et al. (1997), mostraron que las concentraciones en los lagos andinopatagónicos son del mismo orden que la media de las aguas dulces del mundo (Tabla 2), con excepción del calcio cuya concentración es dos veces más alta, y las concentraciones de azufre, hierro, potasio y estroncio, que son más bajas. Una particularidad de estos resultados regionales corresponde a la muestra tomada en el Lago Nahuel Huapi, frente a la ciudad de Bariloche, donde se observó una concentración significativamente más alta de hierro y zinc que en el resto de los sitios estudiados (Markert et al. 1997).

Tabla 2. Concentraciones de elementos en agua, comparadas con otros ambientes acuáticos del mundo. Los valores se encuentran en µg/L (modificado de Markert et al. 1997).
Table 2. Element concentrations in water compared with others aquatic environments of the world. Values are in µg/L (modified from Markert et al. 1997).

Las concentraciones de mercurio del Lago Nahuel Huapi mostraron valores en el rango entre 0.1 y 0.7 µg/L, excepto en tres sitios, donde se obtuvieron valores de mercurio más elevados (0.9-1.75 µg/L) (Perez Catán et al. 2003). Estos valores corresponden a sitios en los cuales se producen movilizaciones de material por estar próximos a las desembocaduras de los ríos Ñireco y Ñirihuau, y cercano al sitio de descarga de los efluentes líquidos de la planta de tratamiento cloacal de la ciudad de Bariloche (Perez Catán et al. 2003). Si bien se observa cierto enriquecimiento en estos sitios, los niveles se encuentran dentro del rango esperado para aguas superficiales lacustres no contaminadas (1-20 µg/L) (Morel et al. 1998) y por debajo del límite establecido por el Código Alimentario Argentino para agua potable. Estas concentraciones sugieren una vinculación entre el mercurio y el impacto antrópico.

En cuanto a concentraciones elementales regionales en agua, Woelfl et al. (2004) presentan valores obtenidos en el Lago Laja (Chile, 37º17´ S; 71º19´ O) en el cual se observó que calcio, manganeso, hierro, cobre, arsénico, estroncio y plomo tienen valores similares a los obtenidos por Markert et al. (1997) en los lagos patagónicos. En cuanto al potasio, el valor promedio en los lagos patagónicos es algo más bajo, mientras que el zinc es mayor. Por otra parte, el embalse Rapel (34º02´ S; 71º35´ O), un lago artificial levemente contaminado por agua de drenaje de una mina de cobre (Woelfl et al. 2004), presenta la mayoría de los elementos con concentraciones más elevadas con respecto a las de los lagos patagónicos referenciados.

PLANCTON

Markert et al. (1997) determinaron los contenidos de numerosos elementos en plancton de dos sitios del Lago Mascardi: brazos Catedral y Tronador. El fitoplancton mostró mayores concentraciones de potasio y calcio, y de los elementos traza esenciales manganeso, hierro, cobre y zinc que el zooplancton. En el caso de los elementos no esenciales arsénico y plomo, es notable que los niveles sean similares para fitoplancton y zooplancton. Para los autores, esto indicaría que estas sustancias son tomadas de manera pasiva desde el agua y acumuladas en el organismo, por lo que estos organismos acumularían todos los elementos entre 100 a 1000 veces en relación al ambiente circundante (Markert et al. 1997).

Recientemente se han estudiado concentraciones de metales traza en distintos componentes de la trama trófica planctónica en el Lago Moreno, y se han observado mayores concentraciones de algunos metales como arsénico, cobalto, cromo, hierro, zinc, rubidio y mercurio en las fracciones de menor tamaño (Tabla 3), lo cual evidencia un fenómeno de biodilución de estos elementos en la trama trófica planctónica (Arribére et al. 2010).

Tabla 3. Concentraciones de elementos en biota, comparando con biota de otros ambientes acuáticos del mundo. Los valores se encuentran en mg/kg, en peso seco, excepto donde está indicado (modificado de Arribére et al. 2009).
Table 3. Element concentrations in biota compared with biota from other aquatic environments of the world. Values are in mg/kg, dry weight, unless indicated (modified from Arribére et al. 2009).

En referencia a valores elementales regionales en plancton, el trabajo de Woelfl et al. (2004) presenta valores en zoopláncteres que pueden cotejarse con la mayor fracción de plancton estudiada en los lagos argentinos. Las concentraciones de arsénico en esta fracción del plancton son el doble en el Lago Laja (Woelfl et al. 2004), mientras el zinc y el hierro se ven incrementados ligeramente en el Lago Moreno (2 y 1.5 veces, respectivamente). En cuanto al embalse Rapel, (Woelfl et al. 2004), los valores de arsénico son casi 3 veces mayores que los del Lago Moreno, mientras que los de hierro y zinc son similares en ambos ambientes. Por otra parte, las concentraciones de cobre y manganeso en zooplancton del Lago Mascardi son menores a las medidas en los taxa de ambos ambientes chilenos, siendo 4 y 7 veces menores, respectivamente, que en el Lago Laja

MACROINVERTEBRADOS BENTÓNICOS

Los ejemplares de Diplodon chilensis colectados en el Lago Nahuel Huapi mostraron mayores concentraciones de plata que en el resto de los lagos y fueron consistentes con lo observado en sedimento (Figura 1). Estos valores fueron asociados geoquímicamente con el particulado clástico, confirmando la asociación de los mayores contenidos de plata con aportes antrópicos. Además se observó una correlación entre la concentración de plata en tejido digestivo y músculo, mostrando que ambos tejidos dan la misma bioindicación de la distribución de plata en el cuerpo de agua. Los contenidos de arsénico y cromo en músculo y en tejido digestivo fueron mayores en los sitios cercanos a asentamientos humanos (Este del Lago Nahuel Huapi y Lago Moreno). Las concentraciones de mercurio más altas, medidas en muestras de tejido muscular de individuos colectados en los lagos Nahuel Huapi y Moreno, fueron similares a las observadas en situaciones de contaminación, siendo tres a cinco veces más altas que en los otros lagos estudiados (Ribeiro Guevara et al. 2004b).

Los elementos medidos en larvas de insectos del Lago Moreno evidenciaron que un incremento en la carnivoría (nivel trófico) entre los insectos es acompañado por una disminución en la concentración de bario, cobalto, cromo, cesio, hierro y un aumento de bromo. Esto se observó en las larvas de odonatos, las cuales son predadoras y tienden a tener los contenidos elementales más bajos.(Tabla 3). Por el contrario, en los tricópteros se observó una mayor concentración de estos elementos en comparación a las otras larvas de insectos estudiadas y estos valores estarían asociados a los encontrados en biofilm, por lo que podrían estar alimentándose principalmente de este ítem (Arribére et al. 2010).

PECES

Los rangos de variación de las concentraciones de cesio, hierro, sodio, rubidio, zinc, mercurio y selenio medidos en muestras de peces de la zona de estudio fueron comparados con valores de muestras de peces de cuerpos de agua de otras regiones (Tabla 4), observándose que los valores medidos en peces norpatagónicos son, en general, similares a los obtenidos en otros peces de agua dulce, excepto para el cesio, que en particular es alto en el Lago Espejo Chico (Arribére et al. 2006).

Tabla 4. Concentraciones elementales medidas en músculo e hígado de peces, y peces enteros, comparando con especies de otros ambientes acuáticos del mundo. Los valores están expresados en mg/kg en peso seco, excepto donde está indicado (modificado de Arribére et al. 2006, 2010).
Table 4. Element concentrations in muscle, liver and whole fish compared with species from other aquatic environments of the world. Values are in mg/kg, dry weight, unless indicated (modified from Arribére et al. 2006, 2010).

En cuanto a las determinaciones de bromo, cesio, hierro, rubidio, selenio, sodio y zinc en músculo de trucha marrón, trucha arco iris y perca se observaron patrones estadísticos que permiten identificar el Parque Nacional de origen, Parque Nahuel Huapi o Parque Los Alerces (Figura 3), como así también a cuál de los lagos del Parque Nacional Nahuel Huapi corresponden. Por otra parte, los contenidos elementales en hígado aportan información adicional en los salmónidos: distintos patrones permiten diferenciar entre trucha arco iris y trucha de arroyo del Lago Moreno, entre trucha arco iris y trucha marrón del Lago Nahuel Huapi y entre trucha arco iris de los lagos Nahuel Huapi y Moreno (Arribére et al. 2006).

Figura 3. Trucha arco iris: ACP de los sitios de procedencia de los peces de acuerdo a los contenidos de elementos traza en músculo (modificado de Arribére et al. 2006).
Figure 3. Rainbow trout: PCA ordination of fish site of provenance according to the trace element contents in muscle (modified from Arribére et al. 2006).

En el Lago Nahuel Huapi, los mayores contenidos de plata en hígado de bagres fueron determinados en las muestras del sitio PC (0.14 y 0.11 µg/g PS), donde se registró el mayor flujo de Ag en los sedimentos entre aquellos que fue muestreada la biota (Figura 1). Las concentraciones de plata en hígado de bagres en los sitios de muestreo BR y BL son las más bajas. Si bien los bagres se mueven en el fondo mientras se alimentan, su movilidad sería más restringida comparada con los salmónidos y percas, por lo que podrían ser considerados organismos bioindicadores que reflejen las condiciones ambientales próximas a los sitios de muestreo (Ribeiro Guevara et al. 2005a). La distribución espacial de las concentraciones de plata en el hígado de los bagres es consistente con el análisis de sedimento y bivalvos (Figura 1).

Los contenidos de plata en el hígado de trucha marrón, trucha arco iris y perca fueron mayores en el Lago Nahuel Huapi, variando entre 10 y 29 µg/g PS en los salmónidos, con respecto a los restantes lagos estudiados. Estos valores son altos para lagos sin aportes directos. Por ejemplo, en hígado de truchas en ambientes que han recibido precipitaciones de nubes sembradas con yoduro de plata las máximas concentraciones fueron de 2 µg/g PS (Ribeiro Guevara et al. 2005a).

Las concentraciones de mercurio en músculo de todas las especies estudiadas y de todos los lagos relevados varían entre 0.06 y 4.0 µg/g PS, mientras que las concentraciones en hígado varían entre 0.04 a 7.1 µg/g PS. La trucha marrón de mayor tamaño que las otras especies y que persigue frecuentemente peces de gran tamaño como percas (Macchi et al. 2007), muestra la concentración promedio más baja de mercurio tanto en músculo como en hígado, la cual no supera 1.0 µg/g PS, valor esperado en biota de ambientes no directamente afectados por fuentes antrópicas directas pero superior a lo que se espera en lagos remotos (Arribére et al. 2008).

En el caso de las concentraciones de selenio en músculo de peces, éstas varían entre 0.5 y 3.2 µg/g PS, mientras que en hígado de trucha marrón y arco iris llegan hasta 279 µg/g PS, valores que superan considerablemente los 20 µg/g PS, correspondiente a la concentración en el hígado asociada con toxicidad por selenio. En cambio, las percas y los bagres presentan las concentraciones más bajas de Se en este tejido, siendo los valores máximos 8.5 µg/g PS y 5.5 µg/g PS, respectivamente (Arribére et al. 2008).

Los contenidos de selenio en músculo de los salmónidos de los lagos estudiados son similares o ligeramente más altos que los valores medidos en salmónidos de lagos boreales no contaminados (0.08-1.65 µg/g peso húmedo). Sin embargo, están claramente por debajo de los contenidos de selenio en músculo de peces de sitios con aguas ricas en selenio (3-20 µg/g PS) (Arribére et al. 2008).

Se compararon valores medios de las concentraciones de elementos traza en peso húmedo de músculo con los límites establecidos por el Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA) para el consumo humano (Tabla 5), observándose que se encuentran por debajo de los límites establecidos (Bubach 2010).

Tabla 5. Comparación entre las concentraciones elementales en los peces considerados en este trabajo con los límites seguros para el consumo. Los valores están expresados en peso húmedo (extraído de Bubach 2010).
Table 5. Elemental concentrations comparison between fishes from this work and safe consumption limits. Values in fresh weight (extracted from Bubach 2010).

Por último, las diferencias observadas en las concentraciones de algunos elementos en los distintos compartimentos comparados, entre ambientes a ambos lados de los Andes, pueden deberse a múltiples causales, entre las cuales debe considerarse las contribuciones asociadas a la actividad volcánica. Por su posicionamiento dentro de la ZVS, el área de estudio ha sido repetidamente afectada por eventos volcánicos durante el Holoceno (Stern 2004). Debido al predominio de vientos del sector noroeste, esta actividad ha dado origen al depósito de cenizas volcánicas en el sector argentino, afectando los lagos y sus cuencas. Pero los eventos volcánicos son, además, una fuente muy importante de gases y elementos trazas a la atmósfera, y puede generar un impacto importante en el ambiente. Numerosos estudios demuestran la emisión de metales como zinc, mercurio, cromo, níquel, cobre, plomo, cobalto, arsénico, selenio, cadmio, entre otros, en cantidades variables dependiendo de cada erupción (Moune et al. 2006; Wardell et al. 2008). Por lo tanto se plantea la posibilidad de que las diferencias en las concentraciones de algunos metales en lagos argentinos y chilenos podrían deberse a las contribuciones asociadas a eventos volcánicos. Para considerar esta posibilidad habría que contar con información sobre la composición de las emisiones de los volcanes que afectan a la zona, ya que hasta el momento es escasa, pudiendo mencionarse el trabajo de Sepúlveda et al. (2004), quienes caracterizaron los gases geotermales presentes en el área Puyehue-Cordón Caulle de manera local, sin evaluar el alcance de dichas emisiones.

CONCLUSIONES

Los contenidos de elementos traza medidos en los distintos compartimentos de los lagos norpatagónicos son similares a los medidos en otros ambientes de agua dulce no impactados, con excepción del mercurio y la plata. En el caso del mercurio en sedimentos y bivalvos, las concentraciones están en el rango que se observa en ambientes moderadamente contaminados, al igual que los niveles de plata en hígado de salmónidos del Lago Nahuel Huapi y los valores promedio de selenio en hígado de salmónidos de los lagos estudiados. Si bien se observa bioacumulación de elementos traza en músculo de peces, los niveles no superan los límites para el consumo humano considerados por SENASA.

Los contenidos de plata y mercurio fueron estudiados en los distintos compartimentos lacustres debido a su potencial toxicidad y a que los resultados obtenidos mostraron enriquecimiento asociado a impacto antrópico: 1) los incrementos en las concentraciones de plata observados en sedimentos de los lagos Nahuel Huapi y Moreno Oeste están asociados al incremento poblacional de la ciudad de Bariloche, mostrando una fuerte disminución al alejarse de la misma. Las concentraciones de plata en las muestras de biota (bivalvos y peces) fueron consistentes con estas afirmaciones. Estos resultados sugieren que el impacto de la plata en los lagos Nahuel Huapi y Moreno Oeste está asociado a actividades antrópicas; 2) el enriquecimiento en las concentraciones de mercurio observado en los estratos superiores de las secuencias sedimentarias corresponde a períodos de acumulación de la segunda mitad del siglo XX, lo cual refleja una asociación con las actividades antrópicas. Sin embargo, se han observado incrementos significativos de mercurio en períodos preindustriales, evidenciando que las fuentes naturales de mercurio son muy importantes en esta región. En cuanto a la biota, si bien el plancton presenta la mayor concentración de mercurio se evidencia biodilución de este metal debido a su baja concentración en el zooplancton con relación al fitoplancton, en los predadores planctónicos y en los predadores tope (peces), forma contraria a lo esperado dado que los compuestos de mercurio tienden generalmente a biomagnificar en la cadena trófica. Contar con esta información de base es de gran utilidad ya que permite evidenciar una tendencia en el tiempo, siendo información fundamental para futuros monitoreos, herramienta imprescindible para la toma de decisiones de gestión ambiental.

Por último, si bien han sido mayormente estudiados los contenidos de metales traza en sedimento, bivalvos y peces en varios ambientes lacustres de la región la información de las concentraciones en agua es escasa al igual que en diferentes eslabones de la trama trófica tanto planctónica como bentónica que deben considerarse y compararse entre distintos lagos. Esto brindará un mayor conocimiento de la biodisponibilidad y transferencia de los metales, permitiendo determinar la existencia de biomagnificación de los mismos en las cadenas alimentarias y su potencial toxicidad en predadores tope.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos al Dr. Ariztegui, a un revisor anónimo y a la Dra. Semmartin que aportaron valiosas sugerencias para mejorar el contenido del manuscrito original. Este trabajo fue financiado con aportes de la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT) a través de los PICT 2003-13276, PICT 2005-33838 y PICT 2006- 1051, del Proyecto 06/C339 otorgado por Universidad Nacional de Cuyo - Secretaría de Ciencia, Técnica y Posgrado - y de la Agencia Internacional de Energía Atómica, mediante el proyecto TAC-ARG/7/006.

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