El Programa Nacional de Estado y Tendencias (NS&T) de Vigilancia de Mejillones de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica ( NOAA ) de los Estados Unidos es un programa de monitoreo de contaminantes del agua que comenzó en 1986. [1] El programa fue inspirado por el Dr. Ed Goldberg en el Instituto Scripps de Oceanografía, pero fue concebido y diseñado en un taller patrocinado por la NOAA, celebrado en Battelle Ocean Sciences en 1984, y dirigido por el Dr. Paul D. Boehm. Es el programa de monitoreo continuo de contaminantes de más larga duración de su tipo en los Estados Unidos . [2] Mussel Watch monitorea la concentración de contaminantes en bivalvos (mejillones y ostras) y sedimentos en las aguas costeras de los EE. UU., incluidos los Grandes Lagos , para monitorear la salud de los bivalvos y, por extensión, la salud de su entorno local y regional. [2]
Mussel Watch consulta con expertos para determinar los contaminantes apropiados para monitorear; estos incluyen diclorodifeniltricloroetano ( DDT ), hidrocarburos aromáticos policíclicos ( HAP ) y bifenilos policlorados ( PCB ). A partir de 2008, Mussel Watch monitorea aproximadamente 140 analitos . [3] Además de los efectos de los contaminantes, Mussel Watch puede evaluar los efectos de los desastres naturales , como el huracán Katrina de 2005 , y los desastres ambientales , como el derrame de petróleo de Deepwater Horizon de 2010. [4] Los datos recopilados por Mussel Watch también se pueden utilizar para monitorear la efectividad de la remediación costera. [3] El Programa Mussel Watch utilizó sus 20 años de datos de monitoreo para analizar eficazmente los impactos del huracán Katrina y ha afectado las decisiones regulatorias basadas en los datos que ha recopilado sobre parásitos bivalvos. [5] [6] [7]
La NOAA describe el objetivo de Mussel Watch como "apoyar la gestión basada en el ecosistema a través de un programa nacional integrado de monitoreo, evaluación e investigación ambiental para describir el estado y las tendencias de los estuarios y las costas de nuestra nación". [3] Mussel Watch es un programa que monitorea la salud de los bivalvos en busca de contaminantes a lo largo de las costas de los Estados Unidos. Este programa se lanzó en 1986 y desde entonces es el programa de monitoreo gubernamental de mayor duración que tiene influencia nacional. [3] Se realizó en respuesta a un mandato legislativo para preservar el medio ambiente marino. En 2008 publicaron una evaluación de sus datos desde 1986 hasta 2005. [3] En este informe, se muestran las concentraciones de muchos metales y contaminantes orgánicos diferentes a lo largo de las dos décadas de recopilación de datos. Usando este conjunto de datos, se pueden identificar tendencias para diferentes áreas costeras. A partir de 2000, los científicos que NOAA envió para recolectar los mejillones cambiaron de empresa y el programa Mussel Watch comenzó a emplear científicos ciudadanos para recolectar los mejillones; Este enfoque ahorró una buena cantidad de dinero para el programa. Esto se puede ver a nivel local en el estado de Washington, donde el Comité de Recursos Marinos Naturales del Condado de Snohomish se coordinó con el programa Mussel Watch en 2007 para emplear a ciudadanos para recolectar muestras de las aguas costeras del Condado de Snohomish. [8] En 2010 y 2012, los estudiantes de la Universidad Western Washington ayudaron a las Obras Públicas del Condado de Whatcom . Mussel Watch originalmente monitoreaba áreas conocidas por contaminación donde los datos se encontrarían fácilmente y monitoreaban las tendencias en los datos de toxicidad. Ahora el enfoque es cambiar a áreas de preocupación dirigidas por organizaciones como la Agencia de Protección Ambiental ( EPA ). En lugar de centrarse solo en las tendencias en los datos, Mussel Watch busca ver si una política determinada realmente ha tenido un impacto positivo en un entorno específico. [9]
El programa Mussel Watch utiliza una combinación de supervisión nacional de la NOAA con una red de grupos regionales y locales para monitorear la salud costera en todo Estados Unidos. La NOAA y sus Centros Nacionales de Ciencias Costeras y Oceánicas (NCCOS) cuentan con un personal de científicos en todo Estados Unidos y se asocian con otras organizaciones no gubernamentales, estatales y federales y con socios del sector privado en todo el mundo para trabajar juntos hacia el logro de los objetivos del programa Mussel Watch. La contaminación en una región costera puede provocar efectos en áreas a miles de kilómetros de distancia y tener un programa de monitoreo a nivel nacional permite a la NOAA rastrear estos efectos. [3] El programa Mussel Watch utiliza un proceso de garantía de calidad (QA) basado en el desempeño para mantener la calidad de los datos. El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ( NIST ) y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá ( NRC ) ayudan a los laboratorios analíticos en ejercicios para garantizar que los datos recopilados de todos los laboratorios tengan una precisión y exactitud comparables. [3] El proceso de QA reduce la variación intralaboratorio e interlaboratorio. [10]
A continuación se muestra una lista completa de las regiones de observación de mejillones.
Actualmente, la NOAA apoya más de 65 proyectos de ciencia ciudadana activos, incluido Mussel Watch. En 2013, se formó una Comunidad de Práctica de Ciencia Ciudadana de la NOAA para ayudar a los científicos ciudadanos a recopilar y compartir las mejores prácticas, compartir recursos y proporcionar una base de datos de búsqueda de los proyectos de ciencia ciudadana de la NOAA. La comunidad de más de 120 miembros continúa trabajando para ayudar a los científicos ciudadanos. [11] Un ejemplo de la colaboración entre grupos nacionales y locales es el Proyecto Piloto Mussel Watch 2009/10 del estado de Washington . [12] El Programa de Evaluación y Monitoreo de Puget Sound (PSAMP) del Departamento de Pesca y Vida Silvestre de Washington (WDFW), el Comité de Recursos Marinos del Condado de Snohomish (MRC), Obras Públicas del Condado de Snohomish-Gestión de Aguas Superficiales, Washington Sea Grant y Mussel Watch de la NOAA colaboraron para: "Realizar un muestreo de campo para la temporada de observación de mejillones 2009/2010 en las aguas de Washington, evaluar la posibilidad de fusionar el muestreo de campo con el monitoreo de contaminantes tóxicos existente en Puget Sound, demostrar y evaluar el uso de científicos ciudadanos como recurso principal para realizar trabajo de campo e investigar la viabilidad de Mussel Watch como herramienta de monitoreo en Puget Sound". [12] Esto implicó que un representante de la NOAA ayudara al personal y voluntarios del PSAMP a realizar un muestreo exitoso de todos los sitios de observación de mejillones. El resultado de este proyecto piloto fue una reducción significativa en el tiempo de trabajo del personal profesional en el campo debido a la asistencia y la capacitación adecuada de los voluntarios científicos ciudadanos. [12] La capacitación adecuada de los voluntarios es necesaria para mantener métodos de recolección consistentes y precisos. [13]
El programa Mussel Watch monitorea más de 140 contaminantes químicos (analitos). La EPA incluye muchos de estos analitos como contaminantes prioritarios en la Ley de Agua Limpia. [3] Se los ha seleccionado en función de su biodisponibilidad , su posible absorción y almacenamiento en los tejidos animales, su toxicidad para la vida acuática y su potencial daño a los seres humanos.
Los metales medidos en el Programa de Vigilancia de Mejillones incluyen aluminio, antimonio, arsénico, cadmio, cromo, cobre, hierro, plomo, manganeso, mercurio, níquel, selenio, silicio, plata, talio, estaño y zinc. Estos metales provienen tanto de fuentes naturales como antropogénicas . [3] Las diferentes especies de bivalvos tienen diferentes capacidades de bioacumulación de metales traza y, como resultado, las ostras acumularán aproximadamente 10 veces más zinc y cobre que los mejillones. Los mejillones acumularán aproximadamente 3 veces más plomo que las ostras. [3] Un informe sobre un período de 20 años publicado por el Programa de Vigilancia de Mejillones en 2008 encontró que se encuentran concentraciones más altas de metales en regiones urbanizadas e industrializadas, y no hay una diferencia significativa en las concentraciones de metales entre la Costa Este, la Costa Oeste y las regiones de los Grandes Lagos. Hay un aumento en las concentraciones de metales a nivel nacional con el tiempo. [3]
En 2008, los contaminantes orgánicos monitoreados por Mussel Watch incluían 51 congéneres de PCB (de un total de 209), [10] 65 HAP, DDT, butilestaño, clordano y dieldrín . Una lista completa está disponible en http://NSandT.noaa.gov. [3] La mayoría de los contaminantes orgánicos monitoreados por Mussel Watch tienen una fuente antropogénica, siendo los HAP una excepción, ya que se derivan tanto de procesos naturales como de fuentes antropogénicas. [3] Los congéneres de PCB se seleccionaron en función de una lista de criterios, incluido el hecho de que los congéneres elegidos ya están siendo medidos por otras organizaciones científicas. [10] Los contaminantes orgánicos se pueden comparar en todos los sitios y todas las especies utilizadas por Mussel Watch. [3] El mismo informe de 20 años analizado en "Metales" encontró que, de manera similar a los metales, también se encuentran niveles elevados de contaminantes orgánicos en regiones urbanizadas e industrializadas. Se encontraron contaminantes orgánicos en todos los sitios. [3]
"El componente de histopatología del Programa de Vigilancia de Mejillones cuantifica la etapa de desarrollo de los gametos y la prevalencia de casi 70 enfermedades y parásitos que se encuentran en mejillones y ostras. Las tendencias en los datos de histopatología pueden ayudar a evaluar los efectos del calentamiento global ". [3]
En 1986, el Programa de Vigilancia de Mejillones sólo muestreó 145 sitios, pero a partir de 2008 esa cantidad ha aumentado a aproximadamente 300 sitios de monitoreo activo en los Estados Unidos continentales, Alaska, Puerto Rico y Hawái. Muchos de estos sitios coinciden con los sitios de Vigilancia de Mejillones de la EPA de 1976-1978, y se han elegido nuevos sitios después de consultar con funcionarios estatales y profesionales académicos sobre la ubicación ideal. [3] Los criterios para la selección de sitios incluyen:
El programa Mussel Watch no utiliza mejillones enjaulados, sino bivalvos que se encuentran en la naturaleza. [10] Los sitios se distribuyeron a 10-100 km de distancia para representar mejor las grandes áreas costeras, lo que permite a la NOAA construir una evaluación nacional con mayor precisión. Como resultado, Mussel Watch se puede utilizar para "monitorear las distribuciones espaciales y las tendencias temporales de las concentraciones químicas en las regiones costeras y estuarinas de los EE. UU." [13]
No existe una única especie de mejillón u ostra que sea común a todas las regiones costeras de los Estados Unidos, por lo que las especies para un sitio determinado se eligen en función de su abundancia y facilidad de recolección. "Los mejillones ( especie Mytilus ) se recolectan en las costas del Atlántico Norte y del Pacífico, las ostras ( Crassostrea virginica ) en el Atlántico medio (bahía de Delaware) hacia el sur y a lo largo de la costa del Golfo, y los mejillones cebra ( especie Dreissena ), una especie invasora, se recolectan en sitios en los Grandes Lagos". [3]
La mayoría de la recolección de campo y el trabajo de laboratorio se llevan a cabo en laboratorios no contratados por la NOAA. [10] Al menos una vez al año, entre noviembre y marzo, los voluntarios en cada sitio de Mussel Watch recogen dos grupos de 50 a 100 bivalvos. Las muestras deben recolectarse dentro de las tres semanas posteriores a la fecha en que se muestreó el sitio por primera vez. [10] Esto significa que si una muestra se tomó por primera vez el 15 de abril de 1987, todas las muestras futuras en años posteriores deben tomarse dentro de las tres semanas posteriores al 15 de abril. Un grupo se utiliza para probar contaminantes orgánicos, mientras que el otro grupo se utiliza para oligoelementos (metales). [13] El sedimento de un sitio expuesto a la misma masa de agua que el sitio de bivalvos correspondiente y a no más de 2 km de distancia se recoge simultáneamente con los bivalvos. Los criterios de sedimento medidos incluyen carbono orgánico y carbonatado total, contenido de humedad, tamaño de partícula, concentración de Clostridium perfringens y concentración de coprostanol (esto ya no se midió después de 1989). [10] Se utilizan diferentes métodos de recolección de bivalvos según las características del sitio. Se utiliza una draga para bivalvos en aguas de más de 2 m de profundidad, pinzas de acero inoxidable en aguas de 2 a 2,5 m de profundidad con un fondo blando, horquillas de acero inoxidable o rastrillos para almejas en aguas de menos de 1 m de profundidad, y la recolección se realiza a mano en algunos sitios costeros. [10] Luego, los bivalvos se limpian, se envasan en contenedores con hielo y se envían al laboratorio analítico correspondiente dentro de los dos días posteriores a la recolección. [3]
La NOAA adjudicó a TDI-Brooks International un contrato de cinco años para analizar la química de los sedimentos y los tejidos de los bivalvos desde el 21 de septiembre de 2009 hasta el 20 de septiembre de 2014. TDI-Brooks también ha llevado a cabo las pruebas durante los diez años anteriores, de 1999 a 2009. TDI-Brooks y su filial B&B Laboratories llevan a cabo el análisis químico orgánico, la Universidad Rutgers está subcontratada para llevar a cabo el análisis de histopatología y Texas A&M está subcontratada para llevar a cabo el análisis de metales y nutrientes. [14] Debido al derrame de petróleo de Deepwater Horizon, los recursos de estos laboratorios se trasladaron a los análisis químicos de las muestras de alta prioridad para el Golfo de México . Esto causó retrasos significativos, en algunos casos de más de un año, de los resultados de los análisis para el Programa de Vigilancia de Mejillones. [15]
Archivo Nacional de Muestras de Tejidos y Sedimentos: Muchos de los proyectos de la NOAA incorporan diferentes programas para obtener la información deseada. El programa de Estado y Tendencias Nacionales de la NOAA comenzó a utilizar muestras de mejillones, ostras y mejillones cebra recolectadas bajo el Programa Mussel Watch en 1985 como un medio para comenzar a almacenar especímenes. Este banco de muestras permite a la NOAA tomar una instantánea de ciertos contaminantes de interés en cualquier momento, lo que permite, mediante el uso de técnicas analíticas, las concentraciones de tejido del compuesto deseado. Esto permite a los reguladores comprender mejor la historia de un determinado compuesto. [16] Otro proyecto que aprovechó el programa Mussel Watch fue la evaluación de las aguas costeras afectadas por el huracán Katrina en 2005. Al examinar las aguas poco profundas en busca de concentraciones de DDT, pesticidas clorados convencionales, PCB, HAP y metales después del huracán, los científicos de la NOAA pudieron comparar los resultados con los datos de monitoreo de los últimos 20 años de la misma área. Este registro histórico y consistente de contaminantes del programa Mussel Watch resultó eficaz para analizar los impactos del huracán Katrina. [7] Se investigó la patología de los parásitos en bivalvos, utilizando muestras de tejido de ostras y mejillones recolectados a través del programa Mussel Watch. El cambio en la abundancia de parásitos geográficamente y a lo largo del tiempo puede ser un buen indicador de exposición a un contaminante. [5] Los resultados de estos análisis patológicos se han utilizado para mostrar los niveles de contaminación y han afectado las decisiones regulatorias. [6]
Mussel Watch publica informes aproximadamente cada dos años sobre la mayoría de los sitios y regiones. Algunas compilaciones y otras publicaciones notables producidas históricamente incluyen:
Se podría decir que la publicación más importante que surgió del programa Mussel Watch es "Una evaluación de dos décadas de monitoreo de contaminantes en la zona costera de la nación". [3] Esta publicación fue pensada para su uso por académicos, ciudadanos interesados y agencias gubernamentales y reguladoras. Este informe incluye tendencias y niveles relativos de 140 sustancias químicas diferentes en 300 sitios de muestreo en los EE. UU. y Puerto Rico . Abarcando los años de 1986 a 2006, este informe ha servido para informar a los responsables de las políticas y a las personas interesadas fuera de las agencias reguladoras. [3] Otra publicación notable es el informe titulado, Una evaluación de los éteres de difenilo polibromados (PBDE) en sedimentos y bivalvos de la zona costera de los EE. UU. Este informe investigó la clase relativamente nueva de compuestos conocidos como éteres de difenilo polibromados (PBDE) que actúan como retardantes de llama. Estos se encuentran en muchos plásticos de consumo, textiles, productos electrónicos y material de cojines de muebles. Este informe mostró los niveles relativos de contaminación geográficamente y relacionó los altos niveles de PBDE con áreas de alta densidad de población humana. Esto ha sido importante debido a la amenaza potencial que estos compuestos representan para su distribución global. [17]
Great Lakes Mussel Watch apoya la Iniciativa de Restauración de los Grandes Lagos del Presidente y es uno de los muchos proyectos en curso de Mussel Watch. Este proyecto, que recibe atención y financiación de la Iniciativa de Restauración de los Grandes Lagos del Presidente (GLRI), es un ejemplo típico de los tipos de proyectos para los que se utiliza Mussel Watch. Al analizar las áreas de interés (AOC) en los Grandes Lagos de EE. UU., Mussel Watch ha aumentado los tamaños y las tasas de muestreo, así como las técnicas actualizadas, incluida la realización de pruebas de mejillones en jaulas cuando no hay bancos de mariscos disponibles. [18] Al observar las concentraciones de sedimentos y tejido de mejillón, los investigadores han podido identificar mejor los esfuerzos de remediación en la AOC de los Grandes Lagos. Al igual que muchos otros proyectos actuales de Mussel Watch, el GLRI está utilizando tanto datos históricos de Mussel Watch como datos cada vez más priorizados temporal y espacialmente, lo que conduce a conjuntos de datos más sólidos mucho más aplicables a AOC específicas. [18]
Los mejillones son el organismo de elección para monitorear los niveles de contaminantes en las regiones costeras por varias razones. La mayoría de los mejillones son generalmente sésiles y no pueden moverse a otra ubicación si su entorno se ha contaminado; esto los convierte en buenas medidas de contaminación ambiental. Los mejillones no metabolizan fácilmente algunos de los compuestos orgánicos que los vertebrados sí metabolizan, lo que los convierte en una mejor opción para rastrear sustancias como los HAP. Además, la mayoría de los mejillones se alimentan por filtración y filtran el agua a través de sus cuerpos para alimentarse. Esta filtración los convierte en objetivos principales para recoger contaminantes en el agua. [3] Los mejillones pueden proporcionar información sobre si un sistema se está recuperando y si un esfuerzo de remediación o limpieza es efectivo. En un esfuerzo de remediación exitoso se espera una disminución de contaminantes en los organismos. Un ejemplo de esto es en Lavaca Bay , Texas, que es un sitio que ha sido contaminado debido a liberaciones crónicas de mercurio de una instalación cercana. Al monitorear los niveles de mercurio en las ostras durante varios años, se descubrió que el contenido de mercurio en la bahía estaba disminuyendo. [19] Debido a la naturaleza de su alimentación por filtración, los bivalvos permiten a Mussel Watch rastrear los cambios en los niveles de contaminación en el medio ambiente mediante el monitoreo de las concentraciones de tejido de los bivalvos. Esto es importante porque puede mostrar si una política destinada a proteger y limpiar el medio ambiente o un ecosistema está realmente funcionando. Mussel Watch se puede utilizar para evaluar las políticas actuales y determinar qué cambios, si es necesario, deben realizarse para garantizar que haya una mejora en la salud ambiental.