Metagenómica microalgal del embalse pasto grande y sus ríos tributarios en relación a la concentración de metales pesados durante épocas de estiaje y avenida, Moquegua – 2023

Abstract

El presente estudio evaluó la composición metagenómica de microalgas en el embalse Pasto Grande y sus ríos tributarios, en relación con la concentración de metales pesados durante las épocas de estiaje y avenida en Moquegua, en donde la contaminación por metales, resultado de actividades mineras y fuentes naturales, se ve agravada por el cambio climático, afectando la biodiversidad acuática y alterando la fisiología de las microalgas, principales productores primarios del ecosistema. En este contexto, la tecnología de secuenciación de nueva generación (NGS) permite caracterizar la comunidad microalgal sin necesidad de cultivo, identificando taxones con potencial uso en biorremediación. Se recolectaron muestras de agua en dos épocas siguiendo el Protocolo Nacional de Monitoreo de Calidad de Recursos Hídricos Superficiales. Se midieron parámetros fisicoquímicos con equipos multiparamétricos y metales pesados mediante voltamperometría y espectrometría de masas. El estudio metagenómico incluyó la extracción de ADN ambiental, su cuantificación, amplificación por PCR y posterior secuenciación. Los resultados revelaron alta variabilidad filogenética de microalgas entre épocas: durante la avenida predominaron las clases Chlorophyceae y Dinophyceae, mientras que en estiaje destacaron las clases Bacillariophyceae y Trebouxiophyceae. La presencia de diatomeas sugiere su rol en la biosorción de metales, y se observó un aumento de taxones de cianobacterias en avenida. El pH mostró variaciones marcadas entre puntos y estaciones: en avenida osciló entre 3.36 (EPgra01) y 7.73 (RTocc), y en estiaje entre 3.10 (RPata) y 7.51 (Naciente), con una tendencia general a valores más ácidos en estiaje, lo cual favorece la solubilidad y toxicidad de metales. Metales como cadmio, mercurio, plomo y zinc superaron los límites de los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) en puntos como RPata, RAnta y RMillo, especialmente donde el pH fue más ácido. Se evidenció además una correlación entre la concentración de metales pesados y la clorofila-A, lo que indica un impacto directo en la productividad primaria. Este estudio aporta una línea base para futuras investigaciones en biorremediación y gestión de cuerpos de agua afectados por metales pesados.