INTRODUCCIÓN

Los puertos y su infraestructura asociada conforman un sistema fundamental para el comercio exterior y para la economía de un país. Desde 1975 a la actualidad el comercio mundial de mercaderías ha ido en constante aumento (^{UNCTAD 2015}), siendo acompañado por el transporte marítimo.

La eficiencia de la operatoria portuaria tiene gran incidencia en el desarrollo de la región donde está ubicada (^{Benvenuto 2013}). Sin embargo, los puertos son sistemas complejos con amplia variedad de actividades que pueden provocar un impacto ambiental negativo en el agua, aire y/o suelo (^{Trozzi y Vaccaro 2000}, ^{Darbra y Casal 2004}, ^{Gómez et al. 2015}, ^{Valdor et al. 2016}, ^{Jahan y Strezov 2017}). Si bien los efectos adversos sobre el medio acuático se producen principalmente a partir de actividades antrópicas provenientes de tierra (^{Escobar 2002}, ^{WWF 2015}), los buques con prácticas de manejo deficientes pueden contribuir a dicha contaminación. Dentro de la industria naviera, uno de los sectores que se encuentra en constante crecimiento es el de los cruceros turísticos (^{Butt 2007}, ^{Peric et al. 2016}, ^{Baloriani 2018}). La demanda de este tipo de turismo ha ido en continuo aumento, hasta 2019 el número de pasajeros de cruceros fue de alrededor de 30 millones al año, con una tasa de crecimiento constante del 7 % anual (^{Peric et al. 2019a}). Si bien los buques de pasajeros sólo representan el 1 % de la flota mundial, cuando se trata de contaminación por aguas sucias (grises y negras), su efecto sobre el ambiente suele ser significativo comparado con otros tipos de buques (^{Butt 2007}, ^{Peric et al. 2016}, ^{Peric et al. 2019a}). La principal diferencia entre los cruceros y todos los demás buques mercantes está en el número de personas que transportan, dado que pueden trasladar unos 5000 pasajeros, incluyendo más de 1000 tripulantes, lo que los convierte en auténticas ciudades flotantes (^{Oceana 2004}, ^{USEPA 2008}, ^{Peric et al. 2016}, ^{Baloriani 2018}, ^{Peric et al. 2019a}). Se estima que la generación de aguas sucias por pasajero y por día es de 20 a 40 litros de aguas negras y de 120 a 300 litros de aguas grises. Las aguas negras contienen aguas fecales, bacterias, patógenos, restos orgánicos, papel y cualquier otro producto tirado a los retretes. En cambio, las aguas grises contienen fosfatos y otros nutrientes de los detergentes y jabones, cloro o flúor de los dentífricos y piscinas, bacterias patógenas, así como cualquier otra sustancia potencialmente dañina utilizada para la higiene personal (^{Bentley y Ballard 2003}, ^{Oceana 2004}, ^{Butt 2007}, ^{Copeland 2008}, ^{USEPA 2008}). Existen numerosos estudios que muestran la importancia de la descarga de las aguas provenientes de buques de pasajeros en el ambiente acuático (^{Caric y Mackelworth 2014}, ^{Tamajon 2015}, ^{Makajic-Nikolic et al. 2016}, ^{Vicente-Cera et al. 2018}, ^{Peric et al. 2019b}, ^{Vicente-Cera et al. 2019}, ^{Vega-Muñoz et al. 2020}, ^{Ytreberg et al. 2020}). Este problema a nivel mundial ha generado gran preocupación, con el consecuente desarrollo de legislación internacional. La descarga de aguas negras se encuentra regulada por el Anexo IV del Convenio Internacional para Prevenir la Contaminación por los Buques - MARPOL (^{OMI 2020}). Sin embargo, existe un vacío en esta regulación respecto a las aguas grises, ya que no son reconocidas explícitamente como contaminantes (^{Makajic-Nikolic et al. 2016}, ^{Koboević y Milošević-Pujo 2018}, ^{Parks et al. 2019}, ^{Peric et al. 2019b}, ^{Ytreberg et al. 2020}). La Organización Marítima Internacional (OMI), a través del Comité de Protección del Medio Marino (MEPC, sigla en inglés), ha elaborado directrices (MEPC.2 (VI), MEPC.159 (55) y MEPC.227 (64)), sobre la aplicación de las normas relativas a efluentes y pruebas de rendimiento para las plantas de tratamiento de aguas residuales (^{OMI 1976}, ^{OMI 2006}, ^{OMI 2012}). Las mismas presentan distintos estándares de calidad de agua, que los buques deben cumplir según el año de instalación de la planta.

Existen dos opciones de sistemas de tratamiento de aguas sucias, los cuales son combinaciones de diferentes procesos. Estos se denominan equipo de saneamiento marino (MSD, sigla en inglés) o sistema avanzado de tratamiento de aguas sucias (AWT, sigla en inglés). Los barcos con el sistema MSD recogen por separado las aguas negras y grises, sólo procesan las aguas negras, mientras que las grises se descargan sin tratar. El sistema AWT maneja usualmente aguas negras y grises en conjunto, por lo que las regulaciones aplicadas a las aguas negras, también se cumplirían para las aguas grises (^{USEPA 2008}, ^{Koboević y Kurtela 2011}, ^{Peric et al. 2016}). Por lo tanto, dependiendo de la planta de tratamiento que posea el buque, las aguas grises pueden descargarse sin procesar en la mayoría de las zonas marítimas, a pesar de que pueden contener nitrógeno, fósforo, así como contaminantes químicos y microbiológicos, generando un potencial impacto en el ambiente (^{Koboević y Milošević-Pujo 2018}, ^{Ytreberg et al. 2020}).

El Puerto Buenos Aires se caracteriza por ser históricamente el operador más importante de Argentina, dedicado a las cargas generales, teniendo un movimiento aproximado de 1200 buques anuales. En este puerto está ubicada la terminal de buques de pasajeros “Quinquela Martín”, siendo la más importante del país (^{AGP 2021}). Hasta inicios del 2020, los cruceros turísticos representaron el 37 % de la flota total de buques que arribaron en época estival al puerto, y el movimiento promedio de los últimos 10 años fue de 120 cruceros y 380 000 personas aproximadamente (^{AGP 2020}). Sin embargo, a pesar de su importancia en la región, no hemos detectado estudios relacionados con la presencia de cruceros y la calidad de sus aguas.

Por lo anterior, el objetivo del trabajo fue evaluar las características de los cruceros turísticos, de sus plantas de tratamiento y su posible impacto en la calidad del agua del Puerto Buenos Aires.

MATERIALES Y METODOS

Sitios de muestreo

El Puerto Buenos Aires está ubicado sobre el margen occidental del Río de la Plata, a 34º 36' 45'' de latitud sur y 58º 22' 03'' de longitud oeste, en la República Argentina. En su ámbito pueden identificarse dos grandes unidades portuarias, el Puerto Nuevo y el Puerto Sur. En el sector del Puerto Nuevo la configuración portuaria comprende seis dársenas, denominadas de sur a norte con las letras A a la F, las cinco primeras atienden el tráfico de ultramar y la última el de cabotaje. A su vez, en este sector, se encuentra la terminal de cruceros “Quinquela Martín” (^{AGP 2021}).

Se seleccionaron cuatro sitios de muestreo correspondientes a las dársenas A (DA), B (DB), C (DC), y el Río de la Plata (RDP). Las dársenas fueron seleccionadas por ser los principales sitios de amarre de cruceros turísticos y el río como sitio blanco, a 1 km de distancia del ingreso al puerto y por fuera del canal de navegación (Fig. 1). Se llevaron a cabo ocho muestreos entre los meses de octubre de 2018 y marzo de 2019, abarcando la totalidad de la temporada de cruceros.

Fig. 1 Puerto Buenos Aires con el detalle del Puerto Nuevo y los puntos de muestreo. Imágenes adaptadas de ^{AGP (2021)}. DA (dársena A); DB (dársena B); DC (dársena C); RDP (Río de la Plata). 

RESULTADOS

La totalidad de los cruceros turísticos amarrados al momento de los muestreos fue de 21. El 29 % se encontró en la DA, el 52 % en la DB y el 19 % en la DC, con una cantidad total de personas a bordo de 8549 (DA), 39 562 (DB) y 8975 (DC). El porcentaje de ocupación de los cruceros fue aproximadamente de 66 %, 80 % y 83 %, para las dársenas A, B y C, respectivamente (Fig. 2).

Fig. 2 Relación entre las dársenas de amarre, la capacidad máxima de personas que puede transportar el buque (CMP), la cantidad de personas a bordo y el porcentaje de ocupación (± desvío estándar). DA (dársena A); DB (dársena B); DC (dársena C). 

Los cruceros investigados permanecieron en aguas del RDP entre 16 y 64 h. Los últimos puertos antes de arribar a Buenos Aires fueron Montevideo (Uruguay), Punta del Este (Uruguay) y Santos (Brasil), con viajes como máximo de 48 h de duración.

El 90.5 % de los buques evaluados cumplió con la normativa MEPC.2 (VI), que es la más antigua y menos restrictiva, el 9.5 % cumplió con la normativa MEPC.159 (55) y ninguno con la resolución MEPC.227 (64) que es la más exigente de todas. Los tipos de plantas de tratamiento registrados en la totalidad de los cruceros pertenecieron a la clasificación AWT, y sólo hubo dos que utilizaron algún tipo de desinfección química, siendo en ambos casos la cloración (Cuadro I).

El cuadro II muestra para cada crucero el cálculo de GBW y de GGW, durante el tiempo estimado de estadía en aguas del RDP. A excepción de dos casos (ID 8 e ID 9), las GBW no superaron la capacidad de retención indicada en los certificados, en tanto que, si se consideran en conjunto con las GGW, los volúmenes estimados igualaron o superaron dichos valores para todos los buques.

En relación con los parámetros de calidad de agua, para los cuatro sitios la temperatura superficial promedio se mantuvo en los 25 ºC, concordante con la época del año, y el pH cercano a 7. Para ambos parámetros no hubo diferencias significativas entre los puntos de muestreo (ANDEVA p > 0.05) y los valores se encontraron dentro de los rangos de referencia establecidos por el INA. Con respec to a la concentración de OD, hubo una disminución significativa en las tres dársenas en relación con el RDP (ANDEVA p < 0.001), en tanto que los valores promedio determinados (4.4 - 7.3 mg/L) superaron el nivel guía sugerido por el INA (Fig. 3). La conductividad se mantuvo similar en las tres dársenas (299 - 316 µS/cm), siendo significativamente más baja (ANDEVA p < 0.05) en el RDP (263 µS/cm) en relación con la DA (Fig. 4). En el caso de la turbidez, los valores promedio oscilaron entre 120 y 155 NTU, siendo la DC la que presentó el mayor valor, aunque no se encontraron diferencias significativas entre los sitios de estudio (Fig. 4). Para el NT se encontraron diferencias significativas entre la DA y el RDP (ANDEVA p < 0.05), con valores promedio de 2.1 y 1.3 mg/L, respectivamente (Fig. 5). Con respecto al PT no se encontraron diferencias significativas entre los puntos de muestreo (concentraciones cercanas a 0.2 mg/L), y en todos los casos los valores estuvieron por debajo del nivel guía establecido por el INA (Fig. 5).

Fig. 3 Valores medios (± error estándar) de pH y OD (oxígeno disuelto) obtenidos a lo largo del periodo de muestreo (n=8). Con líneas punteadas se indica el rango de valores guía para pH y en línea continua el valor guía de OD. El * indica diferencias significativas entre el RDP y las dársenas. DA (dársena A); DB (dársena B); DC (dársena C); RDP (Río de la Plata). 

Fig. 4 Valores medios (± error estándar) de conductividad y turbidez obtenidos a lo largo del periodo de muestreo (n=8). El * indica diferencias significativas entre el RDP y la DA. DA (dársena A); DB (dársena B); DC (dársena C); RDP (Río de la Plata). 

Fig. 5 Concentraciones medias (± error estándar) de nitrógeno total (NT) y fósforo total (PT), obtenidas a lo largo del periodo de muestreo (n=8). En líneas punteadas se indica el valor guía para PT. El * indica diferencias significativas entre el RDP y la DA. DA (dársena A); DB (dársena B); DC (dársena C); RDP (Río de la Plata). 

Los valores promedio de E. coli, expresados como Log₁₀, variaron entre 3.37 (2330 NMP/100 mL) y 4.42 (26 009 NMP/100 mL), siendo significativamente mayores en la DA y la DB respecto al RDP. A su vez dentro de las dársenas se observó un patrón decreciente de E. coli en el siguiente orden DA > DB > DC, siendo los valores determinados significativamente más elevados en la DA con relación a la DC (ANDEVA p < 0.001). Asimismo, el valor promedio determinado en la DA superó el nivel guía establecido por el INA (Fig. 6).

Fig. 6 Concentraciones medias del Log₁₀ de E. coli (± error estándar) obtenidas a lo largo del periodo de muestreo (n=8). Los * indican diferencias significativas con el RDP y el signo + con la DA. En líneas punteadas se indica el valor guía en Log10. DA (dársena A); DB (dársena B); DC (dársena C); RDP (Río de la Plata), NMP (número más probable). 

En la totalidad de los muestreos los valores de cloro libre y total se encontraron por debajo del límite de cuantificación del método (0.1 mg/L).

Cabe destacar que para conductividad, turbidez, NT y cloro no hay niveles de referencia sugeridos por el INA, considerando el USO III.

DISCUSIÓN

En virtud del derecho marítimo internacional, las aguas negras están cubiertas por el Anexo IV del MARPOL. Sin embargo, se evalúa a los buques mercantes con más de 15 personas a bordo, de igual modo que a los cruceros, los cuales pueden exceder las 5000 entre pasajeros y tripulantes (^{Peric et al. 2019b}). Por lo tanto, debido a la gran cantidad de personas que transportan, la gestión de las aguas residuales es un reto importante para el sector de los cruceros, que se encuentra en constante y rápido crecimiento (^{Hall et al. 2017}).

A lo largo de los años, las directrices elaboradas por la OMI fueron aumentando el nivel de exigencia en cuanto a la calidad del agua liberada por los buques, e incorporando nuevos parámetros para la evaluación de plantas de tratamiento de efluentes. Durante el periodo de estudio se encontró que la gran mayoría de los cruceros turísticos cumplió con la normativa MEPC.2 (VI), que es la más antigua y menos restrictiva, contemplando únicamente coliformes fecales, sólidos suspendidos totales y demanda bioquímica de oxígeno (^{OMI 1976}). Solo los buques identificados como ID 2 e ID 3 cumplieron con la MEPC.159 (55), la cual disminuye los límites de descarga permitidos por la MEPC.2 (VI) y adiciona los parámetros pH, cloro libre y demanda química de oxígeno (^{OMI 2006}). Ningún buque censado cumplió con la MEPC.227 (64), que también incorpora los parámetros NT y PT (^{OMI 2012}). Esto podría estar relacionado con que la flota que opera en esta zona de Sudamérica es más antigua que la que opera en zonas especiales con legislación más estricta, coincidiendo con los años de construcción de los cruceros censados (1997 a 2009). En concordancia con lo anterior, es válido destacar que de los dos buques que cumplieron con la MEPC.159 (55), la cual aplica a plantas de tratamiento instaladas a partir del año 2010, el único que cumplió debido a su año de construcción fue el ID 2. El resto de los cruceros evaluados fueron más antiguos y solo el ID 3 se ajustó a esta legislación al actualizar su planta de tratamiento original (Cuadro I).

Los cálculos de GBW, en la mayoría de los casos, no superaron la capacidad de retención de los certificados. A excepción de los buques identificados como ID 8 e ID 9 en los cuales se superó en un 56 y 35 %, respectivamente. A su vez, al considerar también la GGW, cuya producción estimada por persona es ocho veces mayor que las aguas negras (^{Butt 2007}, ^{USEPA 2008}, ^{Peric et al. 2019b}), el volumen generado podría superar hasta catorce veces la capacidad de retención de los cruceros (Cuadro II). No obstante, debe tenerse en cuenta que los cálculos se realizaron considerando los tanques de retención de aguas sucias inicialmente vacíos. Sin embargo, si se contempla que los cruceros pueden ingresar en aguas del RDP con los tanques parcialmente cargados, los volúmenes generados podrían superar en todos los casos la capacidad de retención de los certificados. Esto podría provocar la descarga del excedente en instalaciones de recepción en zona portuaria o su liberación (tratada o no) en aguas del RDP. Dicha liberación está prohibida por la legislación nacional vigente (^{REGINAVE 2019}), a menos que los cruceros presenten plantas de tratamiento que cumplan con la resolución MEPC.227 (64), como se indica en la ordenanza Nº 3/2014 de la Prefectura Naval Argentina (^{PNA 2014}), situación que no ocurrió con ninguno de los buques.

Sin embargo, cabe destacar que los cruceros censados presentaron sistemas AWT (Cuadro I) que usualmente manejan aguas negras y grises conjuntamente, por lo que las regulaciones aplicadas a las aguas negras también se cumplirían para las aguas grises (^{Bentley y Ballard 2003}, ^{USEPA 2008}, ^{Peric et al. 2019b}) siendo más eficientes y produciendo un efecto adverso menor en el ambiente (^{Koboević y Kurtela 2011}).

En el presente estudio se observó una menor calidad del agua portuaria en relación con el RDP. Las tres dársenas presentaron baja concentración de OD, en tanto que en el RDP los valores se encontraron dentro de los esperados para este ambiente (^{INA 2012}).

La DA fue la que presentó la menor calidad de agua, lo que se evidenció con valores elevados de NT, conductividad y E. coli. La evaluación de estos parámetros mostró un patrón decreciente de concentraciones desde la DA a la DC, siendo esa última la que presenta una mayor influencia del agua del sitio blanco (RDP). Sin embargo, el único parámetro que permitió diferenciar las dársenas entre sí fue E. coli, con valores promedio entre 26 009 y 6170 NMP/100 mL (DA - DC). La presencia de este microorganismo indica la existencia de contaminación fecal de origen humano o animal reciente, y constituye un indicador de degradación de los cuerpos de agua (^{Vergaray et al. 2007}, ^{Carrillo-Zapata y Lozano-Caicedo 2008}).

La DC fue el sitio con los valores más elevados de turbidez, lo que puede deberse a que fue la única en la que además de cruceros, se identificó la presencia de portacontenedores y remolcadores (20% y 13 % respectivamente del total de buques en la dársena). Algunos autores han reportado que los remolcadores son responsables de la resuspensión de sedimentos en las maniobras de entrada y salida de los grandes buques (^{Karaki y vanHoften 1975}). Es válido resaltar que el RDP también presentó niveles elevados de este parámetro (132 NTU), propio de la dinámica de sus principales tributarios, sobre todo del río Paraná, el cual le aporta 160 millones de toneladas al año de arena fina, limo y arcillas (^{Fossatia et al. 2014}).

A pesar de que la calidad del agua en las dársenas fue menor que en el RDP, los resultados obtenidos no evidenciaron una relación directa con la presencia de los cruceros turísticos en particular. Esto es consecuente con lo observado en la DB, la cual no se diferenció significativamente de las dársenas A y C en ningún parámetro evaluado, a pesar de haber recibido el doble de cruceros y 4.5 veces más personas a bordo. Teniendo en cuenta la prohibición de descargas en zonas portuarias, la menor calidad del agua en las dársenas podría estar relacionada con efluentes provenientes de tierra. Es válido destacar que los niveles guía para descarga de efluentes terrestres a cuerpos de agua superficiales establecidos por la Autoridad del Agua en la Resolución Nº 336/03 (^{ADA 2003}), son similares a los establecidos en la reglamentación internacional MEPC más antigua (^{OMI 1976}). Sin embargo, como indica ^{Lobo (2014)} para estudios costeros realizados en el RDP, la presencia de diferentes tipos de descargas directas y difusas sin previo tratamiento (efluentes cloacales, industriales, etc.) afectan la calidad físico-química de sus aguas. Esta situación dificulta establecer una posible relación directa entre la presencia de los cruceros y la baja calidad del agua del puerto. Resultados similares fueron reportados por ^{Disney et al. (2014)}, ^{Disney y Farrell (2015)} y ^{Wolf et al. (2018)} en el puerto de Bar Harbor, Estados Unidos. Sin embargo, estudios realizados por ^{Jahan y Strezov (2017)} en diferentes puertos de Australia, asociaron la disminución de la calidad del agua a la presencia de buques (cruceros, pesqueros y otras embarcaciones).

La baja calidad del agua informada en el presente trabajo podría asociarse a la presencia de una descarga (red de desagüe del Radio Antiguo) situada en las proximidades de la DA, la cual recoge el excedente pluvial y el vertido cloacal de más de veinte cámaras aliviadoras de toda la Ciudad de Buenos Aires (^{Domínguez 2016}). En monitoreos realizados por la compañía de Aguas y Saneamientos Argentinos (AySA), de las diferentes descargas costeras provenientes del Área Metropolitana de Buenos Aires al Rio de la Plata, se destaca el gran aporte contaminante de la red de desagüe del Radio Antiguo donde se han determinado valores de E. coli tan elevados como 1.1 x 10⁸ NMP/100 mL (^{APrA 2009}). Si bien no detectamos publicaciones referentes a la dinámica hidrológica dentro del Puerto Buenos Aires, en el RDP existe una circulación predominante de la corriente en dirección norte-sur, generada por los principales tributarios. Esta situación puede verse alterada por las mareas y la dirección del viento, produciendo una circulación inversa (^{FREPLATA 2005}), provocando la dispersión de las aguas desde la mencionada descarga pluvio cloacal hacia la DA, y en menor medida, sobre las otras dársenas.

Los resultados obtenidos en el presente trabajo son los primeros informados en relación con la calidad del agua del Puerto Buenos Aires. Es válido resaltar que también se incluye información relevante sobre el manejo de las aguas sucias de los cruceros turísticos que arriban a la Argentina. Si bien no se pudo evidenciar contaminación por aguas sucias proveniente de cruceros, para futuras investigaciones es necesario profundizar en el origen de la contaminación de las aguas del puerto, las cuales deben incluir tanto la caracterización de los efluentes de las plantas de tratamiento de los cruceros turísticos, como las principales fuentes de contaminantes provenientes de tierra en el área de estudio.