El río después del fertilizante
Un equipo de estudiantes de un bachillerato en Sinaloa muestrea un río que atraviesa parcelas de maíz. Toma una sola muestra por sitio, el mismo día a las 11:00, en dos puntos separados por 3 km: aguas arriba del drenaje agrícola y aguas abajo. Los resultados: nitrato 2 mg/L arriba y 18 mg/L abajo; fosfato 0.1 y 1.2 mg/L; oxígeno disuelto 8 y 5 mg/L; pH 7.8 y 8.6; temperatura 24 y 25 °C. Entre ambos puntos hay también una descarga de agua residual doméstica sin tratar y un tramo con sombra de árboles. Una semana antes, vecinos reportaron peces muertos. Una estudiante concluye en el periódico escolar: «el fertilizante mató a los peces; lo demuestran nuestros datos». El asesor pide revisar la conclusión antes de publicarla y propone repetir el muestreo. El laboratorio solo puede procesar seis muestras en un mes y no mide caudal.
1. ¿La conclusión «el fertilizante mató a los peces» está justificada por los datos? Identifica al menos tres factores que impiden atribuirla solo al fertilizante.
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No está justificada como causalidad; a lo sumo es una hipótesis plausible.
Primer factor: entre los dos puntos hay una descarga de agua residual doméstica sin tratar. También aporta nitrógeno, fósforo y materia orgánica, y podría explicar por sí sola el nitrato de 18 mg/L y el oxígeno de 5 mg/L.
Segundo factor: una sola muestra por sitio y a la misma hora no representa la variación diaria. El oxígeno disuelto baja de madrugada por respiración y sube por la tarde con la fotosíntesis; las 11:00 no es un momento neutro.
Tercer factor: el tramo con sombra cambia la luz y la temperatura, y no se midió el caudal, que afecta la dilución. Además, los peces muertos se reportaron una semana antes: no se sabe si coinciden con estas concentraciones.
La frase «lo demuestran nuestros datos» confunde asociación con causa.
2. Explica el mecanismo que conecta el exceso de nitrato y fosfato con la caída de oxígeno disuelto, y por qué ese mecanismo hace plausible -pero no probado- el daño a los peces.
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El nitrato de 18 mg/L y el fosfato de 1.2 mg/L aguas abajo indican eutrofización: los nutrientes estimulan el crecimiento de algas y plantas acuáticas. Al morir esa biomasa, las bacterias la descomponen y consumen oxígeno disuelto; por eso el oxígeno baja de 8 a 5 mg/L. Un pH de 8.6 es coherente con fotosíntesis intensa, que consume CO2 y eleva el pH, y también con un crecimiento algal excesivo.
Muchos peces requieren alrededor de 5 mg/L o más; 5 mg/L es un umbral de estrés, sobre todo si hay fluctuaciones nocturnas. El mecanismo hace plausibles los peces muertos, pero no prueba que el fertilizante sea la fuente: la descarga doméstica produce el mismo efecto. Para atribuirlo hay que separar fuentes, no solo medir el efecto.
3. Con un laboratorio que solo procesa seis muestras en un mes y no mide caudal, diseña un muestreo que permita distinguir mejor el efecto del fertilizante del de la descarga doméstica.
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Usaría las seis muestras en tres sitios y dos momentos, no en dos sitios y una vez.
- Sitio 1: arriba de todo (control).
- Sitio 2: entre el drenaje agrícola y la descarga doméstica.
- Sitio 3: abajo de la descarga.
Dos muestras por sitio, una al amanecer y otra al mediodía, para captar la variación diaria del oxígeno. Si el nitrato ya es alto en el sitio 2 y el oxígeno cae antes de la descarga, el fertilizante gana peso; si el salto mayor ocurre en el sitio 3, la descarga doméstica es la candidata.
Como no hay caudal, no se puede calcular carga (concentración × flujo), así que la conclusión debe limitarse a concentraciones y declararlo. Complementaría con amonio y demanda bioquímica de oxígeno si el presupuesto lo permite, y repetiría en otro mes para no confundir estación con efecto.