La eutroficación es el enriquecimiento de un ecosistema con nutrientes químicos, típicamente compuestos que contienen nitrógeno, fósforo o ambos. Puede ser un proceso natural en los lagos, que ocurre a medida que envejecen a través del tiempo geológico.
Fue reconocida como un problema de contaminación en lagos y embalses europeos y norteamericanos a mediados del siglo XX. Las actividades humanas pueden acelerar la velocidad a la cual los nutrientes ingresan a los ecosistemas.
La escorrentía de la agricultura y el desarrollo, la contaminación de los sistemas sépticos y las alcantarillas y otras actividades relacionadas con los seres humanos aumentan el flujo de nutrientes inorgánicos y sustancias orgánicas en los ecosistemas marinos terrestres, acuáticos y costeros (incluidos los arrecifes de coral).
Tabla de Contenido
¿Qué es la eutroficación?
La eutroficación se presenta como uno de los problemas ecológicos más graves de las fuentes de agua abiertas, como lagos, océanos y embalses. Se caracteriza por un crecimiento denso de algas y plantas debido al enriquecimiento por nutrientes de fósforo y nitrógeno necesarios para la fotosíntesis. Como resultado, a menudo contribuye a la formación de esteras extensas de plantas flotantes. Los ejemplos de las plantas incluyen floraciones de algas, col del Nilo y jacintos de agua.
Los nutrientes provienen de desechos de animales, fertilizantes y aguas residuales que son lavados por la lluvia o irrigación en los cuerpos de agua a través de la escorrentía superficial. La eutroficación también puede ocurrir naturalmente durante miles de años a medida que los lagos envejecen y se llenan de sedimentos. Las actividades humanas encabezan la lista que acelera el grado y la tasa de eutrofización a través de descargas de fuentes puntuales y no puntuales de los nutrientes químicos (fosfatos y nitratos) en los sistemas de agua.
Causas de la eutroficación
A continuación detallamos algunas causas de la eutroficación:
Fertilizantes (nitratos y fosfatos)
La eutrofización es causada predominantemente por la acción humana debido a la dependencia del uso de fertilizantes de nitrato y fosfato. Las prácticas agrícolas y el uso de fertilizantes en céspedes, campos de golf y otros campos contribuyen a la acumulación de nutrientes de fosfato y nitrato.
Cuando estos nutrientes son lavados por la escorrentía superficial en lagos, ríos, océanos y otras aguas superficiales cuando llueve; el plancton hambriento, las algas y otras plantas acuáticas están bien alimentadas y su actividad de fotosíntesis aumenta. Esto provoca un crecimiento denso de las floraciones de algas y la vida de las plantas, como los jacintos de agua en los ambientes acuáticos.
Operaciones concentradas de alimentación de animales
Las operaciones concentradas de alimentación animal (CAFO, por sus siglas en inglés) son también un contribuyente principal de nutrientes de fósforo y nitrógeno responsables de la eutrofización. Las operaciones de alimentación de animales concentradas normalmente de descarga de alta puntuaciones de los nutrientes que se encuentran camino en ríos, arroyos, lagos y océanos donde se acumulan en altas concentraciones que plaga de ese modo los cuerpos de agua por recurrentes de cianobacterias y algas floraciones.
Descarga directa de aguas residuales y desechos industriales en cuerpos de agua
En algunas partes del mundo, especialmente en las naciones en desarrollo, las aguas residuales se vierten directamente en cuerpos de agua como ríos, lagos y océanos. Como resultado, introduce altas cantidades de nutrientes químicos, estimulando así el crecimiento denso de las floraciones de algas y otras plantas acuáticas que amenazan la supervivencia de la vida acuática de muchas maneras.
Algunos países también pueden tratar las aguas residuales, pero aún descargarlas en los cuerpos de agua después del tratamiento. Por mucho que se trate el agua, aún puede causar la acumulación de exceso de nutrientes, lo que finalmente provoca la eutrofización. La descarga directa de aguas residuales industriales en cuerpos de agua presenta resultados similares.
Acuicultura
La acuicultura es una técnica de cultivo de mariscos, peces e incluso plantas acuáticas (sin tierra) en agua que contiene nutrientes disueltos. Como una práctica altamente aceptada en los últimos tiempos, también califica a un contribuyente de alto rango para la eutrofización.
Si la acuicultura no se maneja adecuadamente, las partículas de alimentos no consumidas junto con la excreción de los peces pueden aumentar significativamente los niveles de nitrógeno y fósforo en el agua, lo que resulta en un crecimiento denso de plantas microscópicas flotantes.
Eventos naturales
Los eventos naturales como las inundaciones y el flujo natural de ríos y arroyos también pueden eliminar el exceso de nutrientes de la tierra en los sistemas de agua, causando un crecimiento excesivo de las floraciones de algas. Además, a medida que los lagos crecen, naturalmente acumulan sedimentos y nutrientes de fósforo y nitrógeno que contribuyen al crecimiento explosivo del fitoplancton y las floraciones de cianobacterias.
Efectos de la eutroficación
Dentro de los efectos que ocasiona la eutroficación destacan los siguientes:
Amenaza la supervivencia de peces y otras formas de vida acuática
Cuando los ecosistemas acuáticos experimentan un aumento de nutrientes, el fitoplancton y otras plantas fotosintéticas crecen explosivamente, comúnmente conocidas como floraciones de algas. Como resultado, las floraciones de algas limitan la cantidad de oxígeno disuelto requerido para la respiración por otras especies de animales y plantas en el agua. La depleción de oxígeno ocurre cuando las algas / plantas mueren y se descomponen.
Cuando el oxígeno disuelto alcanza niveles hipóxicos, las especies de animales y plantas que se encuentran bajo el agua, como el camarón, los peces y otras biotas acuáticas, se sofocan hasta la muerte. En casos extremos, las condiciones anaeróbicas estimulan el crecimiento de bacterias que producen toxinas que son mortales para los mamíferos marinos y las aves.
El crecimiento del fitoplancton también causa una penetración de luz reducida en las profundidades más bajas del agua. Esto puede provocar zonas muertas acuáticas, pérdida de vida acuática y también reduce la biodiversidad.
Deterioro de la calidad del agua y limita el acceso al agua potable
Las floraciones de algas son altamente tóxicas y una vez que el agua alcanza las condiciones anaerobias, se promueve el crecimiento de bacterias más tóxicas. La consecuencia es un deterioro extenso de la calidad del agua y una disminución en la disponibilidad de agua potable. El crecimiento denso de las floraciones de algas y las bacterias fotosintéticas en las aguas superficiales también pueden bloquear los sistemas de agua, lo que limita la disponibilidad de agua corriente.
En este sentido, las proliferaciones de algas tóxicas han cerrado numerosos sistemas de suministro de agua en todo el mundo. En 2007, por ejemplo, más de 2 millones de residentes de Wuxi, China, no pudieron acceder al agua potable por tubería durante más de una semana debido al severo ataque de las algas en el lago Taihu.
Envenenamiento e impacto en la salud humana
Las cianobacterias, también conocidas como dinoflagelados que generan la marea roja, liberan toxinas muy potentes con altos niveles de veneno en el agua incluso a concentraciones muy bajas. Las condiciones anaeróbicas creadas por el crecimiento explosivo de plantas en el agua también resultan en la duplicación de los compuestos tóxicos.
También puede causar la muerte en humanos y animales incluso a la menor concentración cuando se ingiere en el agua potable. Además, las floraciones de algas de agua dulce pueden amenazar la salud del ganado. Los compuestos tóxicos también pueden ascender en la cadena alimentaria, lo que contribuye a diversos impactos negativos en la salud, como el cáncer.
Las biotoxinas están relacionadas con una mayor incidencia de envenenamiento neurotóxico, paralítico y diarreico en los seres humanos, que puede provocar la muerte.
Los mariscos acumulan el veneno en sus mejillones y luego envenenan a los humanos al consumirlos. La alta concentración de nitrógeno en el agua potable se asocia con la capacidad de inhibir la circulación sanguínea en los bebés, una condición conocida como síndrome del bebé azul.
Pesca en peligro
Una de las principales características de la eutrofización es el aumento del crecimiento de diminutas plantas flotantes, como las algas y las bacterias fotosintéticas, y el desarrollo de esteras extensas y densas de plantas flotantes como la col del Nilo y los jacintos de agua. Cuando esto sucede en un cuerpo de agua, la pesca está en peligro. Simplemente se vuelve difícil colocar las redes de pesca en el agua y las plantas que flotan en el agua limitan la movilidad de los barcos y otros barcos pesqueros.
Degradación de oportunidades recreativas
El principal problema de la eutrofización es la proliferación de algas y otras plantas acuáticas que flotan en un área extensa de la superficie del agua. Reduce la transparencia y la navegación en el agua, lo que disminuye los valores recreativos y las oportunidades de los lagos, especialmente para la navegación y la natación. La col del Nilo, las floraciones de algas y el jacinto de agua pueden extenderse a lo largo de una extensa área a lo largo de las costas y algunas veces pueden flotar sobre toda la superficie en el área terrestre.
Soluciones a la eutroficación
Dentro de las posibles soluciones para la eutroficación tenemos las siguientes:
Compostaje
La eutrofización surge principalmente del uso de fertilizantes de nitrato y fosfato. En un intento por abordar el fenómeno, el compostaje se puede utilizar como una solución. El compostaje es la práctica de convertir materia orgánica como residuos de alimentos y vegetación en descomposición en estiércol de compost.
Los nutrientes presentes en el estiércol de compost son deficientes en la alta concentración de nitratos y fosfatos que alimentan a las algas y otros microbios en los cuerpos de agua. En el fertilizante de compost, todos los elementos esenciales se descomponen y sintetizan por las plantas, sin crear el ciclo de eutrofización. Este método de controlar la eutrofización se denomina limitación de nutrientes.
Reducir la contaminación
Al igual que el compostaje, la limitación de la contaminación es un método fácil y efectivo para reducir la cantidad de nitrógeno y fosfatos que se descargan en los sistemas de agua. Las grandes empresas manufactureras y los municipios deberían reducir la contaminación y desistir de descargar los desechos en los sistemas de agua para reducir la cantidad de toxinas y nutrientes que terminan en las aguas que alimentan a las algas y otros organismos microscópicos.
Si las industrias y los municipios pueden limitar su descarga de desechos y la contaminación a un nivel inferior, entonces el contenido de nutrientes se reduce en los sistemas de agua que posteriormente pueden controlar la eutrofización.
Fortalecimiento de leyes y reglamentos contra la contaminación no puntual
El fortalecimiento de las leyes y reglamentos contra la contaminación de fuentes de agua no puntuales puede controlar sustancialmente la eutrofización. De acuerdo con la EPA, la contaminación no puntual presenta el desafío más serio en el manejo de la entrada de nutrientes en los sistemas de agua. Por lo tanto, el control de las fuentes de nutrientes produce una disminución de la eutrofización.
Al minimizar la contaminación no puntual, esencialmente estamos disminuyendo la cantidad de nutrientes que ingresan a los ecosistemas acuáticos. Las leyes deben apuntar a mejorar los altos estándares de calidad del agua y la tolerancia cero a soluciones no puntuales. Con el apoyo de los legisladores, los ciudadanos, las autoridades reguladoras de la contaminación y el gobierno, es fácil controlar la eutrofización.
Irradiación ultrasónica
El mundo busca constantemente métodos avanzados para resolver algunos de los problemas ambientales. En lo que respecta a la eutrofización, el uso de la radiación ultrasónica es uno de esos mecanismos que se ha explotado como una solución alternativa para controlar y controlar la proliferación de algas. El proceso funciona causando cavitaciones que producen radicales libres que destruyen las células de algas. Aun así, la investigación aún está en curso para determinar la singularidad de su uso en el control del problema de la eutrofización.
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Es muy interesante e innovador que aborden la Irradiación ultrasónica como posible solución alternativa. Tal vez sea una herramienta muy útil como punta de lanza para abrir brecha, sobre todo en los casos que la eutrofización se ha salido de control convirtiendo las aguas en Hipereutróficas impendiendo las posibles vías de re generación de los procesos naturales.
Me interesa mucho este tema y mi deseo es poder ayudar a estos ecosistemas a recuperar el equilibrio que el hombre (en la mayoría de casos) ha roto.
Felicitaciones por el articulo!