Los lagos distróficos , también conocidos como lagos húmicos , son lagos que contienen altas cantidades de sustancias húmicas y ácidos orgánicos. La presencia de estas sustancias hace que el agua sea de color marrón y tenga un pH generalmente bajo de alrededor de 4,0-6,0. Debido a estas condiciones ácidas, hay poca biodiversidad capaz de sobrevivir, que consiste principalmente en algas , fitoplancton , picoplancton y bacterias . [1] [2] Se han realizado amplias investigaciones sobre los numerosos lagos distróficos ubicados en el este de Polonia, pero se pueden encontrar lagos distróficos en muchas áreas del mundo. [3]
Los lagos se pueden clasificar según el aumento de la productividad como oligotróficos , mesotróficos, eutróficos e hipereutróficos. Los lagos distróficos solían clasificarse como oligotróficos debido a su baja productividad . Sin embargo, investigaciones más recientes muestran que la distrofia puede estar asociada con cualquiera de los tipos tróficos. Esto se debe a un rango de pH posible más amplio (ácido 4.0 a más neutro 8.0 en ocasiones) y otras propiedades fluctuantes como la disponibilidad de nutrientes y la composición química. Por lo tanto, la distrofia puede clasificarse como una condición que afecta el estado trófico en lugar de un estado trófico en sí mismo. [4]
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Los lagos distróficos tienen un alto nivel de carbono orgánico disuelto. Este consiste en ácidos carboxílicos y fenólicos orgánicos , que mantienen los niveles de pH del agua relativamente estables al actuar como un amortiguador natural . Por lo tanto, el pH naturalmente ácido del lago no se ve afectado en gran medida por las emisiones industriales. El carbono orgánico disuelto también reduce la entrada de radiación ultravioleta y puede reducir la biodisponibilidad de metales pesados al unirlos. [5] Hay un contenido de calcio significativamente menor en el agua y el sedimento de un lago distrófico en comparación con un lago normal. [1] Los ácidos grasos esenciales , como EPA [ aclaración necesaria ] y DHA [ aclaración necesaria ] , todavía están presentes en los organismos de los lagos húmicos, pero este entorno ácido degrada su calidad nutricional, lo que resulta en una baja calidad nutricional de los productores del lago distrófico , como el fitoplancton. [6] El índice de distrofia hidroquímica es una escala utilizada para evaluar el nivel de distrofia de los lagos. En 2016, Gorniak propuso un nuevo conjunto de reglas para evaluar este índice, utilizando propiedades como el pH del agua superficial, la conductividad eléctrica y las concentraciones de carbono inorgánico disuelto y carbono orgánico disuelto. [7] Debido a los diferentes estados tróficos preexistentes, los lagos afectados por distrofia pueden diferir fuertemente en su composición química de otros lagos distróficos. [4] Los estudios de la composición química de los lagos distróficos han mostrado niveles elevados de nitrógeno inorgánico disuelto y mayores actividades de lipasa y glucosidasa en lagos polihúmicos en comparación con los lagos oligohúmicos. En los lagos oligohúmicos, las microcapas superficiales tienen niveles más altos de actividad de fosfatasa que las microcapas subterráneas. Lo opuesto es cierto cuando el lago es polihúmico. Tanto los lagos oligohúmicos como los polihúmicos muestran una mayor actividad de aminopeptidasa en las microcapas subterráneas que en las microcapas superficiales. [3]
La zona de captación de un lago distrófico suele ser un bosque de coníferas rico en turba que se extiende a lo largo de la superficie del agua. [1] A pesar de la presencia de abundantes nutrientes, los lagos distróficos pueden considerarse pobres en nutrientes, porque sus nutrientes están atrapados en materia orgánica y, por lo tanto, no están disponibles para los productores primarios. [8] La materia orgánica en lagos distróficos es principalmente alóctona: se deriva terrestre: la materia orgánica eliminada en el área de captación llena gradualmente este ambiente acuático. Debido a este entorno rico en materia orgánica , es el bacterioplancton el que controla la tasa de flujo de nutrientes entre los entornos acuático y terrestre. [9] Las bacterias se encuentran en grandes cantidades y tienen un gran potencial de crecimiento a pesar de las condiciones distróficas. Estas bacterias impulsan la red alimentaria de los lagos húmicos al proporcionar energía y suministrar formas utilizables de carbono orgánico e inorgánico a otros organismos, principalmente a los flagelados fagotróficos y mixotróficos . [10] La descomposición de la materia orgánica por las bacterias convierte también el nitrógeno orgánico y el fósforo en sus formas inorgánicas que ahora están disponibles para su absorción por los productores primarios que incluyen tanto fitoplancton grande como pequeño (algas y cianobacterias). [2] [1] Sin embargo, la actividad biológica de los lagos húmicos está dominada por el metabolismo bacteriano , que domina la red alimentaria . La química de los lagos húmicos dificulta el establecimiento de niveles tróficos superiores, como los peces planctívoros , lo que deja una red alimentaria simplificada que consiste principalmente en plantas, plancton y bacterias. [9] El predominio de las bacterias significa que los lagos distróficos tienen una tasa de respiración más alta que la tasa de producción primaria . [1]
La formación de un lago húmico a través de la escorrentía orgánica tiene un efecto dramático en el ecosistema del lago . Los cambios en la composición química que aumentan la acidez del lago dificultan la proliferación de peces y otros organismos . La calidad del lago para su uso como agua potable también disminuye a medida que aumenta la concentración de carbono y la acidez. Los peces que se adaptan a la mayor acidez también pueden no ser aptos para el consumo humano, debido a los contaminantes orgánicos . Las concentraciones y la movilidad de los metales pesados también pueden alterarse como resultado de los cambios en la composición química de un lago húmico. [11]
Se sabe comúnmente que los lagos son sumideros importantes en el ciclo del carbono . Debido a sus altos niveles de carbono orgánico disuelto, los lagos distróficos son sumideros de carbono significativamente más grandes que los lagos claros. [12] Los niveles elevados de concentraciones de carbono en lagos húmicos se ven afectados por los patrones de vegetación en el área de captación, cuya escorrentía es la principal fuente de material orgánico. Sin embargo, los cambios en estos niveles también pueden atribuirse a cambios en la precipitación, modificaciones de las tasas de mineralización del suelo , reducción de la deposición de sulfato y cambios en la temperatura. Todos estos factores pueden verse afectados por cambios en el clima . Se espera que el cambio climático contemporáneo aumente el suministro de carbono orgánico a los lagos y, por lo tanto, cambie el carácter de algunos a distrófico. [11]
Entre los ejemplos de lagos distróficos que han sido estudiados por los científicos se incluyen el lago Suchar II en Polonia, los lagos Allgjuttern, Fiolen y Brunnsjön en Suecia y el lago Matheson en Nueva Zelanda. [1] [7] [13]
