Agua Latinoamerica

Incendios Forestales y la Calidad del Agua

Por Kelly A. Reynolds, MSPH, PhD

Según el USGS, alrededor del 80 por ciento de los suministros de agua dulce en los Estados Unidos se originan en las tierras forestales. La protección de estos suministros contra las amenazas naturales y artificiales es esencial para la sostenibilidad de la calidad del agua potable.(1) En los últimos 30 años, más de 12 millones de acres de tierra en el suroeste de los Estados Unidos se han quemado debido a los incendios forestales. Las condiciones posteriores al incendio pueden amenazar la calidad del agua debido a inundaciones, erosión y la introducción de sustancias químicas para disuadir el fuego.

Historial de Incendios Forestales
Uno de los mayores incendios en la historia de California ocurrió en el verano de 2013. El incendio Rim (Rim Fire, en inglés) quemó más de 256 mil acres, incluyendo más de 400 millas cuadradas de terreno, abarcando dos cuencas hidrográficas principales en el centro de California. Además, el Parque Nacional de Yellowstone se llenó de humo durante varias semanas, mientras que el incendio consumió 112 estructuras. Después de más de dos meses, el incendio fue completamente contenido pero las cargas ecológicas continuaron después de eso. Una preocupación importante fue la forma en que el incendio impactó en dos cuencas hidrográficas locales que eran abastecedoras críticas de agua doméstica y agrícola para las áreas de la Bahía de San Francisco y el Valle Central. Se temía que el reservorio Hetch Hetchy, que abastece hasta el 85 por ciento del suministro de agua de San Francisco (incluyendo 2.6 millones de clientes), hubiera sido dañado. Como precaución, los administradores de servicios públicos comenzaron a desviar el agua que ingresa al reservorio, mientras que se  iniciaron los protocolos de monitoreo para determinar la posible contaminación del suministro.(2)
El incendio forestal Rodeo-Chediski de 2002, quemó más de 468 mil acres de tierras forestales, destruyendo 491 estructuras en la parte este-central de Arizona, incluyendo áreas en la Reservación Indígena Fort Apache, los Bosques Nacionales Apache-Sitgreaves y el Bosque Nacional Tonto.(3) Impactos ambientales relacionados con el pico los flujos de agua después de este incendio aumentaron en un 235,000 por ciento durante la temporada intensiva de lluvias monzónicas. (Este “primer flujo” de agua de lluvia a través de las regiones quemadas impactó bastante las áreas ubicadas aguas abajo y las cuencas hidrográficas, a medida que se acumularon rápidamente grandes cantidades de desechos, sedimentos y productos químicos).
Otra preocupación relacionada a la acumulación de desechos después del incendio en los lagos, arroyos y cuencas hidrográficas, es el uso de productos químicos para la extinción de incendios. Para el suroeste (y particularmente California), 2017 fue uno de los peores años registrados en incendios forestales. Uno de los eventos más destructivos durante este período fue el incendio Tubbs (Tubbs Fire, en inglés) en el condado de Sonoma, quemando 137 millas cuadradas de terreno y más de 5,600 estructuras. Del mismo modo, el uso de retardantes de llama químicos para suprimir esos incendios también alcanzó niveles récord.
Según los medios locales y CalFire (Departamento de Silvicultura y Protección contra Incendios de California), se usaron 19 millones de galones de productos químicos para la supresión de incendios en todo 2016 para controlar los incendios forestales en todo el país.(4) En una sola semana de 2017, CalFire aplicó 2.7 millones de galones de estos productos químicos para controlar una serie de incendios forestales en el norte de California. Los aviones cisterna que sobrevolaban, arrojaron cargas masivas de productos químicos retardantes de llama, que generalmente son una mezcla de agua y compuestos de fertilizantes destinados a proteger los árboles de las llamas y fomentar el rebrote. Las columnas de retardante de llama, generalmente teñidas con colores brillantes, ayudaron a los bomberos a rastrear dónde se estaban aplicando. Aunque generalmente se considera que no causan ningún daño al medio ambiente, los problemas asociados con el uso creciente de estos químicos no han sido bien estudiados y comúnmente se han reportado impactos negativos a la vida acuática.(5)

Impactos ambientales
Dependiendo de la extensión del incendio forestal, la actividad de lluvia y las características del terreno, el volumen y la calidad de la cuenca hidrográfica pueden verse afectados. La quema continua de terrenos forestales crea una abundancia de cenizas que pueden afectar a los lagos y reservorios cercanos, lo que en última instancia afecta la calidad del agua de las corrientes y el suministro de agua potable. Los eventos de lluvia posteriores actúan para consolidar las cenizas en la escorrentía de aguas pluviales, lo cual puede afectar aún más el consumo de agua potable, el riego y la vida silvestre. Las tasas de flujo pueden aumentar o disminuir las tasas de acumulación de agua, las cargas de sedimentos y nutrientes, la turbidez y la química del agua de origen. Un estudio determinó que los niveles de hierro, plomo, níquel y zinc estaban elevados por encima de los criterios establecidos para la vida acuática en los arroyos ubicados cerca de Los Ángeles, después del incendio Station de 2009, en el Bosque Nacional Ángeles, ubicado en las cercanías de dicha ciudad. En dicho caso, se documentó una alta mortalidad de trucha arco iris y potencialmente otros organismos acuáticos.(6)
Además, los incendios forestales pueden afectar los cambios en las tasas de infiltración del suelo, disponibilidad de nutrientes y metales traza (es decir, arsénico, plomo, hierro, cianuro) o concentraciones de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP),(6) sustancias químicas que se forman durante la combustión incompleta de sustancias orgánicas como hojas y árboles. Aunque son ubicuos en el ambiente exterior, estos productos químicos a menudo son insolubles en agua y una sobreabundancia puede causar una disminución en la calidad del agua y crear desequilibrios ecológicos que son dañinos para los animales acuáticos. Estos cambios a menudo son más notables poco después de que empieza el incendio, pero pueden continuar durante varios meses o años.
Se ha determinado que el uso de retardantes de llama causa los impactos más dramáticos en las poblaciones acuáticas donde se han documentado muertes masivas de peces y cambios en los patrones de desove. Aunque se consideran seguro para los organismos humanos y terrestres, se está llevando a cabo una investigación con el apoyo del Centro de Investigación Ambiental Columbia del USGS para evaluar la toxicidad de los productos químicos supresores de incendios para peces y anfibios.

Riesgos al agua potable
Los mayores riesgos para el suministro de agua potable ocurren poco después de que comienzan las actividades de incendios forestales, cuando los niveles de contaminantes o indicadores de calidad en el agua de origen a menudo sobrepasan los límites recomendados. Los estudios muestran que las excedencias de contaminantes generalmente son de corta duración. Por lo tanto, usando mucha precaución, deben existir protocolos para aplicar los protocolos de monitoreo, implementar medidas adicionales de tratamiento de agua o utilizar fuentes alternativas de agua potable, de ser es necesario.(7)
Los datos sobre el impacto que tienen los incendios forestales sobre la calidad del agua potable son escasos. El incendio Rim de California les brindó a las partes interesadas la oportunidad de monitorear los cambios hidrológicos y de calidad del agua con el transcurso del tiempo, después de un evento importante. Los datos recopilados en la región del incendio Rim, junto con otras ubicaciones de los EEUU, están disponibles al público en el portal del Sistema Nacional de Información sobre el Agua (NWIS, en inglés) de USGS. Al vincularse con el sitio de Internet de USGS WaterWatch, los investigadores pueden comparar los resultados a través de datos históricos de 30 años, así como información en tiempo real sobre las condiciones actuales del flujo de agua y de sequía/inundación. Esta información incluye información pasada de flujo/escorrentía en forma de mapas visuales, gráficos y tablas (https://waterwatch.usgs.gov/).
Los incendios del norte de California de 2017 afectaron a cientos de vías fluviales que alimentan cuencas aguas abajo. El aumento del monitoreo de la calidad del agua se produjo después de los incendios y antes y después de los primeros eventos de lluvia para garantizar que los contaminantes típicos posteriores al incendio no excedieran los niveles de exposición recomendados o perjudicaran la eficacia del tratamiento del agua potable.

Soluciones prácticas
Los incendios forestales a menudo conducen a cambios ecológicos dramáticos y severos que pueden afectar la calidad del agua de origen. Sin embargo, estos impactos tienden a normalizarse en cortos períodos de tiempo. Los administradores de servicios públicos tienen muchas herramientas disponibles para gestionar estas variaciones en la calidad del agua de origen, incluyendo modificaciones de tratamiento o sustituciones de fuentes. La filtración básica de carbono puede eliminar muchos de los contaminantes preocupantes después del incendio, mientras que las tecnologías más avanzadas brindan opciones para un control de espectro más amplio.

Referencias
1. California Water Science Center Water Quality after a Wildfire. Disponible en línea: https://ca.water.usgs.gov/wildfires/wildfires-water-quality.html (accedido el 13 de Feb., 2018).
2. Kearney, L. Hetch Hetchy Threatened As Rim Fire Creeps Closer. Disponible en línea: https://www.huffingtonpost.com/2013/08/27/hetch-hetchy-rimfire_n_3821000.html (accessed on Feb 13, 2018).
3. Tecle, A.; Neary, D. Water Quality Impacts of Forest Fires. J. Pollut. Eff.Control 2015, 3, doi:10.4172/2375-4397.1000140.
4. Weiser, M. Fire Retardant Use Explodes as Worries About Water, Wildlife Risk. Disponible en línea: https://www.newsdeeply.com/water/articles/2017/11/27/fire-retardant-use-explodes-as-worries-about-waterwildlife-risk-grow (accedido el 16 de Feb., 2018).
5. Kalabokidis, K.D. Effects of wildfire suppression chemicals on people and the environment–a review. Glob. Nest Int. J. 2000, 2, 129–137.
6. Burton, C.A.; Hoefen, T.M.; Plumlee, G.S.; Baumberger, K.L.; Backlin, A.R.; Gallegos, E.; Fisher, R.N. Trace Elements in Stormflow, Ash, and Burned Soil following the 2009 Station Fire in Southern California. PLoS One 2016, 11, e0153372, doi:10.1371/journal.pone.0153372.
7. Smith, H.G.; Sheridan, G.J.; Lane, P.N.J.; Nyman, P.; Haydon, S. Wildfire effects on water quality in forest catchments: A review with implications for water supply. J. Hydrol. 2011, 396, 170–192, doi:10.1016/j.jhydrol.2010.10.043.

Acerca de la autora
La Dra. Kelly A. Reynolds es Catedrática Asociada en la Facultad de Salud Pública de la Universidad de Arizona (UA). Posee una Maestría de Ciencias en salud pública (MSPH) de la Universidad del Sur de Florida (USF) y un doctorado en microbiología de la UA. La Dra. Reynolds se desempeña como Editora de Salud Pública para nuestra publicación hermana en lengua inglesa WC&P y fue anteriormente integrante del Comité de Revisión Técnica. Puede ser contactada por correo electrónico en reynolds@u.arizona.edu

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