CAMBIO CLIMÁTICO Y PATÓGENOS EMERGENTES EN LAS ETA DEL SIGLO XXI (Parte 3)

"Los lugares más obscuros del Infierno, están reservados para los que mantienen su neutralidad en épocas de crisis moral" (La Divina Comedia - Dante Alighieri)

Cambio Climático y Patógenos Emergentes en las ETA 

del siglo XXI  (Parte 3) 

 

La disponibilidad de agua dulce en algunos países de Latinoamérica muestra una gran heterogeneidad, desde 1.641 m3 por habitante en Perú hasta 61.750 m3 por habitante en Paraguay. Por otra parte, esta distribución de agua no es homogénea hacia el interior de un mismo país. Por ejemplo, en Argentina la mayor disponibilidad de recursos se encuentra en las regiones pampeana y mesopotámica que, por otra parte, concentran la mayor proporción de población y actividades agropecuarias e industriales, siendo el 75% restante del país de árido a semiárido. La extracción anual expresada en términos de porcentaje respecto del total del recurso es mayor para aquellos que poseen menores recursos y, a disponibilidades del mismo orden, se incrementa en función de la población y su calidad de vida. El mayor porcentaje de agua se utiliza en todos los países con fines agrícolas, a excepción de Colombia en el que el uso doméstico es el más importante. Por otra parte, se observa una tendencia de aumento de la superficie bajo riego en las últimas dos décadas. Este hecho está ligado al aumento poblacional y la necesidad de su alimentación.

La región Latinoamericana, ha experimentado un crecimiento considerable en su población, la cual se duplicó en la segunda mitad del Siglo XX. Una característica importante de la demografía regional la constituye el continuo desplazamiento de la población rural hacia las ciudades, lo que ha dado como resultado que al llegar al final de la década de los noventa se observe predominio de la población urbana sobre la rural. En el Continente Americano la cobertura total de agua potable, incluyendo conexiones domiciliares y sistemas de fácil acceso es de 90,30%, mientras que en América Latina y el Caribe la cobertura total es de 84,59%, en donde 92,98% corresponde al área urbana y 61,22% a la rural. Estas cifras reflejan una real desigualdad en el acceso, ya que los porcentajes de población sin servicios de agua potable son cinco veces más altos en las zonas rurales que en las urbanas. Al final del segundo milenio, la población total asciende a 498 millones a diferencia de 209 millones en 1960. 26 millones de habitantes urbanos y 51 millones de habitantes rurales carecen de servicios de agua potable, a lo que se suma un porcentaje apreciable que recibe el servicio en forma deficiente en relación con la accesibilidad, la continuidad y la calidad del agua para consumo humano.

Comparando la evolución de estos servicios en América Latina con otras regiones del mundo durante las tres últimas décadas, la situación de cobertura podría considerarse aceptable. No obstante, debe tenerse en cuenta que 76,54 millones de personas (15,41%) no tienen acceso a agua potable. A esto se suma el hecho de que alrededor de 53,9 millones de personas (10,86%) se abastecen a través de sistemas definidos como “fácil acceso”. En estos casos, al modelo hidráulico se asocian factores de higiene, de saneamiento del medio y de educación sanitaria, lo que puede representar un riesgo significativo para la salud, principalmente para las poblaciones más vulnerables, tales como los niños y ancianos. Los problemas de provisión de servicios son más graves en las zonas periurbanas, principalmente en los cinturones de pobreza que se encuentran alrededor de las grandes y medianas ciudades debido a la migración rural. 

En las zonas rurales de América Latina y el Caribe, las soluciones en materia de suministro de agua potable todavía se dirigen casi exclusivamente hacia problemas de ingeniería y a la selección y uso de tecnología apropiada al medio. El proceso de provisión de servicios de agua potable y saneamiento en el medio rural, incluye la movilización y la participación de la comunidad, generalmente como una opción de reducción de costos por la oferta de mano de obra local, sin proveer una visión integral del funcionamiento de los sistemas y a más largo plazo de los problemas de operación y mantenimiento de las instalaciones.

Luego de la reaparición del cólera en la región, en la mayoría de los países ha aumentado el monitoreo de la calidad del agua potable y mejorado el control de la misma, en particular la desinfección de los sistemas de distribución de agua. Si bien ha mejorado la desinfección del agua, todavía se observa discontinuidad del suministro de cloro a escala local, y la operación y el mantenimiento inadecuados de los sistemas, lo que amenaza la disponibilidad de agua de calidad para todas las poblaciones de manera permanente. La disposición in situ corresponde en un 51,60% al medio rural, lo que se podría considerar adecuado, pero un 26,97% corresponde al medio urbano, lo que se debería considerar inadecuado por los problemas de contaminación del suelo y de las aguas subterráneas que se está causando, debido al mayor impacto que significa la presencia de núcleos más grandes de población. Son varios los sitios donde el contenido de compuestos de nitrógeno de las aguas subterráneas ha aumentado a valores muy altos por el abuso que se ha hecho de disposición de aguas residuales in situ en áreas urbanas.

Uno de los aspectos que en la actualidad produce mayor preocupación en los países es la desigualdad que enfrentan los grupos menos favorecidos económicamente con respecto a la provisión de servicios básicos, entre los que se destaca el abastecimiento de agua potable. Las diferencias en el acceso al agua potable no se deben exclusivamente a diferencias en ingresos o gastos de las familias. En las zonas rurales es menor la proporción de personas que cuentan con servicios de conexión domiciliaria, aunque la comparación se haga para grupos de hogares de similares niveles de ingresos. Estas diferencias podrían explicarse por la baja densidad poblacional de las zonas rurales que no permiten afrontar costos fijos propios de la inversión en sistemas de redes públicas o la menor capacidad de estas zonas en captar la atención de las autoridades y los fondos de inversión pública. Las diferencias en el acceso y uso de los servicios de agua potable entre áreas urbanas y rurales son tales que ni siquiera en los deciles de hogares rurales de mayores ingresos la proporción de familias con conexión domiciliaria alcanza a la de los deciles más pobres del ámbito urbano.

Las familias que no cuentan con conexión domiciliaria de agua potable y tienen que recorrer cierta distancia para poder abastecerse son por lo general familias de bajos ingresos, y el no disponer de acceso con conexión domiciliaria les impone costos adicionales. Asimismo, tanto el tiempo como la distancia tienden a ser mayores en la medida que el tipo de suministro de agua potable sea más deficiente.Brasil y México, los dos países más poblados de América Latina, poseen el 52% de su población. La cobertura total de agua potable es del 88%, siendo 95% en el área urbana. En el área rural la cobertura es del 65%, un 37% de la población con conexión domiciliaria, y un 27,40% con fácil acceso. Los Países Andinos, Bolivia, Colombia, Ecuador, Perú y Venezuela constituyen el 21,5% de la población de América Latina. La cobertura total de agua potable en estos países es del 82%, siendo la cobertura en el área urbana de 90% y la del área rural de 60%. 

Un 71% de la población total posee conexión domiciliaria, y un 11% conexión con fácil acceso. La cobertura en las zonas rurales es baja, 38% con conexión domiciliaria y 21% con sistemas de fácil acceso.  El grupo de países del Cono Sur, integrado por Argentina, Chile, Paraguay y Uruguay, representa el 12% de la población de América Latina. La cobertura total de agua potable en este grupo de países es del 80%. En el área urbana es del 88%, siendo 79% con conexiones domiciliares y 9% con sistemas de fácil acceso. En el medio rural, la cobertura es del 36%, siendo un 28% con conexiones domiciliarias y un 8% con fácil acceso. En las áreas urbanas se está aplicando una política de cloración universal, siendo la desinfección del agua urbana cercana al 100%. Considerando la baja cobertura de abastecimiento de agua en el medio rural, estos países deberían dar mayor atención a este aspecto, especialmente Paraguay donde el porcentaje de población rural es bastante alto (45,81%). 

Por otro lado, en este grupo de países se está tratando de incrementar la desinfección del agua en el área rural. La cobertura con servicios en las zonas rurales ha aumentado tanto en el caso de abastecimiento de agua como en el del saneamiento. No se ve tanta diferencia en los servicios urbanos. Está previsto un aumento de la población durante los próximos años.  Esto significa que, para alcanzar la meta de reducir a la mitad la proporción de personas sin acceso a servicios de agua y saneamiento antes finales de 2015, se deberá dar acceso a abastecimiento de agua a alrededor de 123 millones de personas más en las áreas urbanas y a 23 millones más en las zonas rurales. América Latina tiene niveles relativamente altos de servicio pero se caracteriza por grandes diferencias de un área a otra. Se ponen en evidencia grandes disparidades entre áreas urbanas y rurales. Un total de 68 millones de personas no tienen acceso a suministro de agua y 116 millones no poseen saneamiento, la gran mayoría de estas personas vive en América del Sur.

Muchos ríos que fluyen a través de América Latina se encuentran contaminados así como los cuerpos de agua vecinos a ellos. Además, el uso del agua en agricultura es poco eficiente, y no se espera que esto mejore en el futuro ya que no hay otras actividades en gran escala que compitan con la agricultura. Sin embargo, donde el agua es localmente escasa, se obtiene alta eficiencia. En América Latina es dable esperar una gran expansión en la superficie de tierra cultivable, pero es muy probable que la proporción de recursos hídricos renovables asignados al riego permanezcan por debajo del umbral crítico. El agua es un factor estratégico para la generación de las riquezas necesarias para el desarrollo. El hecho de estar involucrada en todas las actividades productivas y su importancia para la vida la convierten en un factor decisivo de la calidad de vida de los pueblos.

En los diversos países analizados, el acceso y uso de los servicios de agua potable con conexión domiciliaria aumentan en la medida que se consideran grupos de población con mayores niveles de gasto/ingreso per cápita. Desde hace mucho tiempo se reconoce que existe una correlación entre la calidad y cobertura de los servicios de abastecimiento de agua potable y saneamiento con la calidad de vida y la salud. La experiencia indica que las enfermedades y las epidemias de origen hídrico tienden a desaparecer en los lugares bien saneados donde además de una alta cobertura de los servicios, se dispone de calidad en el suministro del agua para consumo humano y en la recolección, tratamiento y disposición sanitaria de las aguas residuales y excretas. A pesar de los progresos hechos en los últimos años, en América Latina y el Caribe todavía se pueden observar problemas de calidad del agua en la mayoría de los países, en general consecuencia de deficiencias en la operación y mantenimiento de los servicios.

Sistemas que funcionan con intermitencia, plantas de tratamiento poco eficientes, ausencia o problemas con la desinfección, redes de distribución en condiciones precarias, conexiones domiciliarias clandestinas y mal hechas y problemas con instalaciones domiciliarias, son algunos de los principales factores que contribuyen a comprometer la calidad del agua. A esto se suman los arreglos institucionales y los recursos y mecanismos para control y vigilancia, los cuales en muchos países son inadecuados e insuficientes. En los últimos años, con posterioridad a la epidemia de cólera presentada en América Latina en 1991, se logró un progreso significativo en la desinfección del agua para consumo humano en las áreas urbanas, pudiéndose decir que hay un esfuerzo regional tendiente a lograr un 100% de desinfección. La definición legal de agua potable consiste en proporcionar una lista de compuestos y asociarlos con un nivel tolerable. Desde el punto de vista práctico, la cantidad de sustancias seleccionadas debe ser limitada.

En las legislaciones de los diferentes países se consideran entre 80 y 130, a pesar de que se sabe que el número de compuestos sintéticos que el hombre maneja es mayor a 70.000 y para muchos de ellos se desconoce el grado de toxicidad. De esta manera, aun cuando un agua pueda cumplir con las normas de potabilización, no se puede asegurar que no exista algún otro contaminante. Los criterios de calidad para agua potable han sido desarrollados tomando en cuenta el empleo de agua de primer uso o sin contaminantes tóxicos sintéticos. Varios países de América Latina y el Caribe han elaborado planes nacionales para el control y vigilancia de la calidad del agua para consumo humano, actividad en la que cuentan con el apoyo de varias agencias de cooperación externa que participan en la implementación de la Declaración de Santa Cruz de la Sierra. Esta Declaración, en una conferencia cumbre regional, expresa los fundamentos del saneamiento del agua: servicio universal, inocuidad y protección continua del recurso hídrico dentro del concepto de barreras múltiples.

El crecimiento exponencial de la población humana ha creado una constante demanda en el suministro de agua potable; por lo tanto, proteger nuestras escasas fuentes de agua será una de los problemas fundamentales del siglo XXI. En las últimas tres décadas, se incrementó la preocupación por la producción uso y destino final de numerosos productos químicos empleados en la industria, agricultura, ganadería, medicina, etc. Las investigaciones realizadas han demostrado que estas sustancias pueden incorporarse en el medio ambiente, dispersarse y persistir en extensiones muchos más grandes que las esperadas. Algunas de ellas, por ejemplo plaguicidas, son esparcidos intencionalmente sobre vastas regiones para proteger los distintos tipos de cultivos de plagas; otros, como los subproductos industriales, son vertidos al agua o al aire de manera directa o indirecta. Los productos farmacéuticos y cosméticos, son elementos importantes dentro de la vida moderna, se emplean tanto en la medicina humana como veterinaria. 

Estas sustancias llegan a las aguas superficiales a través de los residuos cloacales, que pueden estar o no tratados previamente, en forma directa.La eficiencia del tratamiento de las aguas residuales, no permite eliminarlos totalmente. Los productos terapéuticos empleados en veterinaria pueden incorporarse en el medio ambiente acuático de manera más directa que los empleados en medicina humana, por medio del uso de abonos elaborados con excretas de animales que recibieron tratamiento previo. Las lluvias hacen que este tipo de compuesto llegue al agua fácilmente. El gran empleo de medicamentos veterinarios en forma profiláctica (antiparasitarios y antibióticos) o como promotores de crecimientos (antibióticos usados en dosis subterapéuticas), sumado al aumento de la cría de animales en espacios cada vez más reducidos hace que la contaminación en áreas rurales con este tipo de sustancias aumente considerablemente. A pesar de la tremenda cantidad de medicamentos consumidos en la actualidad, la información disponible acerca de la detección, transporte y destino final de este tipo de compuestos en el medio ambiente es hoy en día muy escasa.

Algunos de los problemas que puede provocar esta contaminación, denominada silenciosa, son: procesos fisiológicos anormales, disminución de la capacidad de reproducción, aumentos de los casos de cáncer, proliferación de cepas bacterianas con extremada resistencia a los antibióticos, potencial incremento de la toxicidad de los compuestos presentes en el medio ambiente por efectos sinérgicos. Los efectos pueden acumularse de manera lenta sin poder detectarse, de allí su denominación silenciosa, hasta un determinado nivel donde los efectos se evidencian y producen cambios irreversibles por efecto cascada.  Por otro lado, el conocimiento actual de los efectos a largo plazo a niveles bajo de exposición de fármacos en los ecosistema naturales y en humanos es limitado, y los efectos a exposiciones crónicas a estos compuestos pueden aparecer dentro de algunos años. En los últimos años, la evaluación de la calidad del agua se ha tornado un tema crítico considerando que el agua dulce puede llegar a ser un recurso escaso en el futuro cercano. 

Esto llevó a estudiar la construcción de índices de calidad. Un índice de calidad es un único número que asigna un valor de calidad a un conjunto de parámetros medidos. La construcción de un índice de calidad resulta en un número que puede ser asociado con un porcentaje de calidad, sencillo de interpretar y construido a partir de criterios científicos de calidad de agua. Esta modalidad permite que el público, y quienes tienen a su cargo la toma de decisiones reciban información sobre la calidad del agua en forma sencilla. En América Latina existen estudios sobre construcción de índices de calidad en el río Suquía (Córdoba, Argentina) y en humedales tropicales en la costa sur de México. El énfasis creciente en proteger las zonas de captación de agua significa que cada vez más los sistemas y empresas de abastecimiento de agua potable, sean públicas o privadas, deberán involucrarse en realizar y patrocinar, conjuntamente con otros actores, programas de manejo de agua a nivel de cuenca y de manejo de cuencas.

Hay muchos desafíos en este emprendimiento los cuales son similares para cualquier actor que desee articular acciones a nivel de cuenca para una buena gestión del agua. El agua subterránea es de indudable importancia como fuente de abastecimiento municipal y para uso doméstico e industrial en muchos centros urbanos. Por otra parte, en muchos casos el subsuelo se ha convertido en receptor de efluentes urbanos e industriales e, incluso, de residuos sólidos.  Como resultado, hay indicios de que muchos reservorios de agua se encuentran degradados como resultado de sobreexplotación y/o de un control inadecuado de la contaminación. Si bien se han realizado numerosos estudios, aún no se dispone de los datos suficientes como para poder estudiar la calidad de los recursos de agua de acuerdo a su grado de contaminación. Los objetivos de los desarrollos tecnológicos y las innovaciones en relación con la gestión integrada del agua debieran estar centrados en dos temas básicos: la sanidad y el ambiente, ya que todos los otros aspectos pueden incluirse en ellos. 

Si bien existen innumerables posibilidades de investigación en relación con el medio ambiente hídrico y la salud, se pueden considerar como más relevantes: Los componentes químicos (incluidas las toxinas de algas) y los patógenos presentes en aguas que afectan a la salud. Para alcanzar la meta internacional de desarrollo de reducir a la mitad la proporción de personas sin acceso a abastecimiento de agua o saneamiento habrá que hacer grandes esfuerzos e inversiones. Desde 1980 se ha invertido mucho en abastecimiento de agua pero los beneficios para la salud se han visto limitados por los escasos avances en otras esferas, especialmente en el tratamiento de las excretas humanas. Las excretas humanas sin tratar provocan enfermedades y significan una enorme amenaza ambiental para los recursos hídricos. 

El desarrollo sostenible se ha definido como “el desarrollo que atiende las necesidades del presente sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”. Deben tenerse en cuenta dos aspectos: la sostenibilidad funcional y la sostenibilidad ambiental. En el caso de la sostenibilidad funcional debe tenerse en cuenta que luego de realizar la inversión inicial de capital debe mantenerse funcionando el sistema ya que corre el riesgo de caer en desuso si no se cuenta con los fondos o las capacidades indispensables para su operación y mantenimiento. En cuanto a la sostenibilidad ambiental debe tenerse en cuenta si la operación del sistema potabilización y depuración) perjudicará al medio ambiente y, con ello, a la salud de la población.

3. Agentes patógenos transmitidos por el agua

El agua, alimento esencial para los animales incluido el hombre, frecuentemente actúa como vehículo de transmisión de microorganismos entéricos. La materia fecal puede accidentalmente alcanzar una fuente de abastecimiento, siendo la forma más común el ingreso a través de los sistemas de pozo ciego a napas profundas. El Código Alimentario Argentino (CAA), la Organización Mundial de la Salud (OMS) en sus Guías para la calidad del agua potable, la Directiva 98/83/CE1 y otras normas internacionales, establecen o recomiendan requisitos de calidad para el agua de consumo humano. En general, la normativa establece que el agua es apta bacteriológicamente para consumo si se encuentra exenta de microorganismos patógenos de origen entérico y parasitario intestinal.

Ellos transmiten enfermedades tales como salmonelosis (Salmonella), shigelosis (Shigella), cólera (Vibrio Cholerae), amebiasis (Entamoeba histolytica), alteraciones gastrointestinales (Aeromonas mesófilas, Helicobacter pylori, Campylobacter); giardiasis (Giardia lamblia), cristosporidiosis (Crystosporidium), esquistosomiasis (Schistosoma), desórdenes hepáticos (virus de hepatitis), etc. La presencia de microorganismos patógenos en el agua de bebida es un riesgo que se incrementa en las áreas marginales de mayor densidad poblacional o en zonas sin disponibilidad de agua potable. La seguridad que un agua contaminada puede ser causal de enfermedades, ha conducido a la necesidad de controlar rutinariamente la calidad microbiológica de muestras de diversos orígenes. Los controles rutinarios de la totalidad de los microorganismos hídricos, potencialmente riesgosos para la salud, resultan difíciles de llevar a cabo debido a la gran variedad de bacterias patógenas cultivables, a la complejidad de los ensayos de aislamientos y a la presencia en baja concentración de varias especies altamente agresivas, sin que el orden detallado indique prioridad. 

Por esta razón, los análisis bacteriológicos apuntan a la búsqueda de microorganismos indicadores de contaminación fecal y se centralizan en la cuantificación de coliformes. Este grupo está integrado por Enterobacterias, siendo Escherichia  coli el indicador universal de contaminación fecal. Para estudiar la relación que existe entre calidad de agua y salud humana, es necesario introducir el concepto de microbiología, y a partir de ello valorar la presencia de organismos microscópicos en agua potable, los efectos de competencia y/o sinérgicos de las distintas especies y la posibilidad de aplicar tecnologías de desinfección. La microbiología es una rama de la biología que estudia seres vivientes de tamaño microscópico que existen como células aisladas o asociadas y también incluye el estudio de virus (microscópicos no celulares). En general, los microorganismos a diferencia de los macroorganismos, son capaces de llevar a cabo procesos de crecimiento, generación de energía y reproducción, independientemente de otras células sean del mismo tipo o diferentes. 

Las células estudiadas en microbiología pueden pertenecer a dos grandes grupos, eucariotas y procariotas. Las eucariotas constituyen la unidad estructural de protozoarios, hongos y algas cuyo tamaño las incluye en esta especialidad. Son organismos unicelulares o multicelulares que poseen en su interior estructuras limitadas por membranas llamadas organelas (núcleo, mitocondrias y cloroplastos presentes sólo en células capaces de realizar fotosíntesis). Las células procariotas son las bacterias, cuya estructura interna es sencilla. Etimológicamente el término procariota significa ausencia de membrana nuclear. Las bacterias son microorganismos unicelulares que se reproducen por fisión binaria, conocida también como bipartición. Su tamaño, por lo general es menor que el de una célula eucariota típica (por ej. Escherichia coli 0,5 × 2 μm). El crecimiento celular se define como el aumento ordenado de todos los componentes químicos que llevan a un incremento de los constituyentes y estructuras celulares. Los nutrientes, a partir de los cuales los microorganismos sintetizan sus principales biomoléculas y obtienen su energía, están disueltos en agua, razón por la cual el crecimiento celular depende de la disponibilidad de agua.

Las distintas especies bacterianas tienen diferentes requerimientos nutricionales (a veces específicos) y condiciones fisicoquímicas que les permiten permanecer viables. Los nutrientes requeridos en grandes cantidades son denominados macronutrientes mientras que los micronutrientes son necesarios en cantidades trazas. Entre los primeros se encuentran C, H, O, N (los más abundantes), P, S, K, Ca, Fe y Na, y entre los segundos podemos citar Cr, Co, Cu, Mn, Mo, Ni, Se, W, V, Zn. Algunos organismos, además de los minerales, necesitan muy pequeñas cantidades de nutrientes de naturaleza orgánica llamados factores de crecimiento.  El oxígeno es un macronutriente y los microorganismos se pueden dividir en cuatro grupos sobre la base del papel que juega el O₂ en su nutrición. Las bacterias aerobias necesitan O₂ para crecer; algunas de ellas requieren presiones de oxígeno inferiores a la atmosférica (2 a 10% de O2, en lugar de 20%) y se conocen como microaerófilas. 

Las anaerobias facultativas pueden realizar metabolismo energético aerobio (respiración aerobia) o anaerobio (respiración anaerobia y fermentación), dependiendo del ambiente, la disponibilidad de oxígeno y la concentración de nutrientes (por ej. las Enterobacterias como E. coli).  Las bacterias anaerobias estrictas son aquellas para las cuales el oxígeno resulta tóxico (por ejemplo Clostridium). Las bacterias anaerobias aerotolerantes al igual que las anteriores, presentan un metabolismo energético anaerobio (fermentación), pero soportan el oxígeno debido a que poseen enzimas detoxificantes (por ej. Streptococcus). El conocimiento de la nutrición microbiana permite el cultivo de los microorganismos en el laboratorio.

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ARISTOTELES

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