Quase exatamente três anos atrás, em agosto de 2014, os moradores de Toledo, Ohio, foram instruídos a parar imediatamente de beber a água da cidade. A consulta "não beba" durou três dias e enviou residentes através de linhas estaduais em busca de água engarrafada. Quase meio milhão de pessoas foram afetadas.
O culpado? Uma alga verde-azulada chamada cianobactéria no lago Erie, o suprimento de água da cidade. Quando as condições estão certas, as cianobactérias florescem em grandes esteiras de lama. Essas flores podem produzir uma toxina chamada microcistina, que causa vários efeitos à saúde em humanos, variando de erupções cutâneas e diarréia a danos no fígado. Devido às mudanças climáticas e aos impactos humanos, como escoamento agrícola, essas flores tóxicas estão se tornando mais comuns.
"O problema é realmente mundial", diz o ecologista aquático Tom Johengen, diretor associado do Instituto Cooperativo de Pesquisa dos Grandes Lagos da Universidade de Michigan.
Johengen e seus colegas esperam que o Lago Erie, um dos lagos mais afetados da América, seja um dos primeiros a se beneficiar de uma nova solução. Eles estão experimentando uma nova tecnologia - um “laboratório robótico” no fundo do lago - para testar a água e fornecer informações e alertas antecipados sobre a poluição.
A tecnologia é chamada de processador de amostras ambientais, ou ESP, e está posicionada no fundo do lago, a 6, 5 km da entrada de água do abastecimento municipal de água de Toledo. Parecendo um pouco como um compactador de lixo industrial, o ESP é algumas vezes descrito como um "laboratório em lata". O ESP totalmente automatizado testa a água uma ou duas vezes por dia e envia os resultados sem fio aos pesquisadores.
Isso é muito mais rápido do que o processo tradicional, que envolve pesquisadores viajando de barco para vários locais, coletando, filtrando e extraindo amostras de água e analisando as toxinas. Isso pode levar até dois dias. E, embora as plantas de tratamento de água também monitorem seu suprimento de toxinas, elas testam a água no ponto de entrada. Isso significa que, se encontrar algo, já estará essencialmente dentro da estação de tratamento de água. O laboratório pode dar um dia de aviso sobre a aproximação das toxinas de algas.
O ESP do Lago Erie é o primeiro de seu tipo a ser usado em um sistema de água doce. Existem laboratórios similares nas costas de Maine e Washington, bem como outros locais, usados principalmente para monitorar toxinas que podem afetar mariscos. Uma pesquisa de Stanford mostrou que as ESPs podem ajudar a alertar precocemente os pescadores e embarcações de recreio em um ambiente de água salgada, informando que a água e os peixes dentro dela podem estar contaminados. Mas, à medida que as cianobactérias se agravam, os pesquisadores dizem que as ESPs provavelmente se tornarão mais comuns em água doce.
A mudança climática vai exacerbar o problema por duas razões, diz Johengen. O primeiro é aquecer as águas. As cianobactérias gostam de calor e prosperam em temperaturas acima de 68 graus Fahrenheit. Outras algas preferem temperaturas mais baixas, então quando as águas esquentam o suficiente, as cianobactérias começam a competir com elas e ocupam grandes áreas. A segunda razão é o escoamento. A mudança climática altera os padrões climáticos e produz tempestades mais intensas. Chuvas fortes geram muito escoamento agrícola, drenando fertilizantes de fazendas para o abastecimento de água. As cianobactérias devoram e desenvolvem esses nutrientes.
“A combinação de águas mais quentes e altos insumos do escoamento pode desencadear essas flores”, diz Johengen.
Os pesquisadores esperam usar os dados de ESP em conjunto com modelos de computador para entender exatamente como as flores de cianobactérias se comportam. Eles planejam rastrear o movimento das flores tanto horizontal como verticalmente dentro da água, usando informações sobre correntes e vento. Isso é importante porque a localização e o movimento de uma flor podem prever como isso pode afetar os seres humanos. Uma floração superficial só pode afetar a recreação na água, o que significa que os nadadores e velejadores devem ser advertidos. Mas uma flor que está sendo empurrada profundamente pelas correntes pode afetar o suprimento de água, já que as plantas de tratamento geralmente ingerem sua água perto da base. Em última análise, os pesquisadores esperam usar os dados para ajudar a evitar o florescimento, tanto quanto possível.
"A erradicação da Bloom provavelmente nunca vai acontecer, mas podemos absolutamente reduzir o tamanho e o impacto dessas flores", diz Tim Davis, ecologista do Laboratório de Pesquisa Ambiental dos Grandes Lagos da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA).
O projeto, uma colaboração entre o Instituto Cooperativo de Pesquisa dos Grandes Lagos, o Laboratório de Pesquisa Ambiental dos Grandes Lagos da NOAA em Ann Arbor, os Centros Nacionais de Ciências Costeiras da Oceania e o Monterey Bay Aquarium Research Institute, planeja trazer mais duas ESPs para o Lago Erie. Dois serão implantados o tempo todo e um terceiro pode ser rotacionado conforme a necessidade.
Os ESPs não são uma “bala de prata”, diz Davis. Os pesquisadores ainda farão o monitoramento semanal para obter uma maior variedade de informações sobre a água em vários locais, não apenas onde o ESP é implantado. Mas ele e seus colegas acreditam que tecnologias similares se tornarão mais comuns à medida que se tornarem menores e mais baratas. Neste momento, um ESP pesa cerca de 1.000 libras e custa US $ 375.000.
Cerca de 11 milhões de pessoas vivem nas margens do Lago Erie, as mais rasas e, portanto, mais quentes e mais propensas a algas dos Grandes Lagos. Todos devem ser afetados pelo aumento das flores tóxicas. O mesmo acontece com os residentes perto de muitos outros lagos americanos, incluindo enormes massas de água, como o lago Okeechobee, na Flórida, e o lago Utah, perto de Salt Lake City. Os cortes no orçamento e a flexibilização dos regulamentos ambientais sob a administração atual podem aniquilar os planos de limpeza da água, deixando os lagos ainda mais propensos a toxinas. Com ESPs, talvez os residentes possam pelo menos receber um aviso antes que as toxinas cheguem à sua água potável.
