Se han desarrollado enfoques prometedores para la recolección y el análisis de muestras de agua de lastre, pero requieren más estudios sobre el terreno para examinar su utilidad en el control del cumplimiento. Para cerrar esta brecha, 20 investigadores internacionales emprendieron un viaje a bordo del RV Meteor del 4 al 15 de junio de 2015. Durante este tiempo se realizaron 28 ensayos para evaluar tres dispositivos de muestreo de lastre (red de plancton y 2 patines de muestreo) y una serie de dispositivos analíticos.

Se recogieron muestras de agua utilizando dispositivos de muestreo emparejados y se analizaron en paralelo mediante todos los métodos analíticos para determinar si los resultados eran similares entre dispositivos y si los métodos rápidos e indicativos ofrecen resultados comparables a los métodos de ensayo estándar que requieren mucho tiempo (por ejemplo, la microscopía) y a los enfoques científicos de alto nivel.

En cuanto a la toma de muestras, se observaron algunas diferencias en el número de organismos viables recolectados por los distintos dispositivos de muestreo (red, patines de muestreo en configuraciones abiertas y cerradas), pero estas diferencias no eran coherentes entre las distintas clases de tamaño y, en muchos casos, no había diferencias significativas entre las muestras recogidas con red o con patín.

Para el análisis de muestras se identificaron varios métodos indicativos prometedores que mostraron una alta correlación con los resultados de la microscopía, pero permiten un procesamiento mucho más rápido. Este estudio es el primero en probar simultáneamente un gran número de herramientas analíticas y múltiples dispositivos de muestreo en condiciones operativas. Los resultados son útiles para identificar los méritos de cada método y pueden servir de base para seguir mejorando y desarrollando estas herramientas y metodologías para el cumplimiento de la normativa.

En las imágenes anteriores se muestran algunas instantáneas de este informe:

Figura 7 en la página 43: Gráficos de dispersión de cada herramienta analítica para la clase de tamaño 10-50μm frente a los recuentos microscópicos totales. Los puntos rojos se utilizan para distinguir las muestras que fueron tratadas con el sistema de gestión del agua de lastre. Los puntos grises indican valores que estaban por debajo del rango de detección del Hach BW680 y se trazaron asumiendo el límite mínimo de detección. Todos los valores están normalizados a la concentración bruta de la muestra para tener en cuenta cualquier concentración realizada por investigadores individuales. La línea continua indica el mejor ajuste encontrada utilizando la regresión de Deming y la línea discontinua indica la línea 1:1 para los dispositivos que informan valores en las mismas unidades. El coeficiente de correlación de Pearson para cada gráfico se indica encima de la figura. Obsérvese que los coeficientes no deben compararse directamente, ya que los gráficos difieren en el número de puntos de datos. Los rectángulos sombreados indican una región en la que no se dispone de datos para una técnica determinada.

En el experimento se compararon los valores de medición del agua de lastre en 3 etapas diferentes entre el instrumento bbe 10cells recientemente desarrollado y los resultados de un método de recuento de la FDA utilizado por los equipos MERC y ACT. Además, se realizó una serie de diluciones para demostrar las capacidades del nuevo enfoque y del nuevo dispositivo.

El día 1, día de llenado de dos tanques de agua de lastre, MERC determinó 2.822 (desviación estándar 1.098 células/ml) algas vivas por ml en el tanque, bbe 10células identificó 2.959 células/ml (desviación estándar 240 células/ml). El procedimiento de medición, incluida la filtración con bbe 10cells, requiere menos de 4 minutos y no se necesitan productos químicos. Tres días después, se tomó una muestra integrada del vaciado del primer tanque y se determinó el número de células, dando como resultado 569 células/ml (recuentos de tinción) frente a 330 células/ml (bbe 10cells); después de 7 días, el vaciado del segundo tanque dio como resultado 51 células/ml recuentos de tinción de FDA frente a 95 células/ml con bbe 10cells.

Este resultado puede verse afectado por las propiedades del filtro y los métodos de evaluación de la tinción. Una serie de dilución de la tercera muestra mostró un límite de detección del bbe 10cells de aproximadamente 1 célula/ml. Esto está muy por debajo de las 10 células/ml requeridas.

El Convenio Internacional para el Control y la Gestión del Agua de Lastre y los Sedimentos de los Buques, 2004 (Convenio BWM) de la Organización Marítima Internacional (OMI) entró en vigor el 8 de septiembre de 2017, con el objetivo de prevenir la propagación de especies acuáticas no autóctonas. Todos los buques deben cumplir la norma de comportamiento del agua de lastre (norma D-2) del Convenio BWM a más tardar el 8 de septiembre de 2024.

La Agencia Finlandesa de Transportes y Comunicaciones (Traficom), autoridad de control del Estado rector del puerto en Finlandia, podrá realizar en el futuro muestreos y análisis indicativos de las aguas de lastre durante las inspecciones. El objetivo del estudio encargado por Traficom era probar cuatro dispositivos de análisis indicativos con fines de supervisión por el Estado rector del puerto.

El estudio pretendía igualmente proporcionar información útil sobre diversos temas relacionados con el control del cumplimiento para la fase de adquisición de experiencia de la OMI. El estudio fue realizado para Traficom por el Instituto Finlandés de Medio Ambiente (SYKE).

Los métodos indicativos probados fueron el adenosintrifosfato (ATP), la fluorometría de amplitud de pulso modificada (PAM), la fluorometría activa de recambio único (STAF) y el ensayo de motilidad y fluorescencia (MFA). Los eventos de muestreo se llevaron a cabo en octubre y noviembre de 2018 en dos buques finlandeses que tienen sistemas de tratamiento de agua de lastre instalados a bordo.

Los resultados de los análisis indicativos se compararon con análisis detallados de laboratorio que se realizaron para las mismas muestras con diacetato de fluoresceína (FDA) y método de microscopía de epifluorescencia. Todos los dispositivos probados se consideraron portátiles, de precio razonable y manejables para su uso por los funcionarios de control del Estado del puerto.

Hubo una clara diferencia en las concentraciones estimadas de organismos viables entre las muestras de agua tratada y no tratada utilizando cada dispositivo, lo que demuestra su capacidad para diferenciar entre aguas no tratadas y tratadas. Los dispositivos tuvieron dificultades para referir sus resultados a los límites de cumplimiento de la norma D-2.

Dado que estos límites de cumplimiento se definen como número de organismos viables por volumen de interés, especialmente el método ATP no convierte los valores de ATP a granel registrados en concentraciones de organismos viables. Además, los métodos que miden la viabilidad únicamente a partir de células de fitoplancton fotosintéticamente activas (PAM y STAF) podrían ser incapaces de detectar el estado de cumplimiento de las muestras oligotróficas de mar abierto, en las que estos organismos pueden estar raramente presentes. Dado que los dispositivos están diseñados para ser indicativos, sería más razonable que la OMI proporcionara límites de cumplimiento indicativos para la norma D-2 por separado.

Los actuales límites de cumplimiento de la norma D-2 son inaplicables si se comparan con los umbrales específicos del método de los dispositivos de análisis indicativos y su precisión.