Eutrofización
En ecología, los términos y expresiones eutrofización, crisis eutrófica o crisis distrófica y el coloquial de sopa verde, designan el enriquecimiento excesivo en nutrientes de un ecosistema acuático. El uso más extendido se refiere específicamente al aporte más o menos masivo de nutrientes inorgánicos que contienen nitrógeno y fósforo en un ecosistema acuático con la entrada de agua restringida, como por ejemplo en un lago. Eutrofizado es aquel ecosistema o ambiente caracterizado por una abundancia anormalmente alta de nutrientes (procedentes normalmente de actividades humanas), de forma que se produce una proliferación descontrolada de algas fitoplanctónicas. En general, en las aguas dulces comienza con un crecimiento de diatomeas y clorofíceas, para acabar con las cianofíceas (o cianobacterias) en su última fase, consumiendo hasta agotar todo el N y P, hasta que este elemento actúa como limitante de la producción primaria. Estas cianobacterias forman una capa en superficie, que impide el paso de la luz solar y la fotosíntesis por debajo de ellas, por lo que la producción primaria no puede existir a mayores profundidades.
La palabra eutrofización deriva del griego, y significa ‘bien nutrido’. No es, por tanto, sinónimo o enteramente equivalente a contaminación. Ella apenas denota el proceso natural o artificial de adición de nutrientes a los cuerpos de agua y los efectos resultantes de esta adición. La eutrofización es así parte del proceso natural de envejecimiento de los lagos que ocurriría independientemente de las actividades del hombre.[1]
El desarrollo de la biomasa en un ecosistema viene limitado, la mayoría de las veces, por la escasez de algunos elementos químicos, como el nitrógeno en los ambientes continentales y el fósforo en los marinos, que los productores primarios necesitan para desarrollarse y a los que por ello se llama factores limitantes. La contaminación puntual de las aguas, por efluentes urbanos, o difusa, por la contaminación agraria o atmosférica, puede aportar cantidades importantes de esos elementos limitantes. El resultado es un aumento de la producción primaria (fotosíntesis) con importantes consecuencias sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistema.
La eutrofización produce de manera general un aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad.
En ecosistemas terrestres, las plantas que pasan a dominar son especies herbáceas ecológicamente pioneras, frecuentemente cosmopolitas, con alta tasa de reproducción, incapaces de competir en ambientes oligotrofos (pobres en nutrientes) o mesotrofos. En ecosistemas acuáticos, con la eutrofización empiezan a proliferar algas unicelulares, en general algas verdes. En los océanos, la eutrofización local, a veces por causas naturales, puede provocar una marea roja o marea blanca: la explosión demográfica de una sola especie de alga, que en muchos casos provoca la intoxicación de la fauna mayor.
La explosión de algas que acompaña a la primera fase de la eutrofización provoca un enturbiamiento que impide que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. Como consecuencia en el fondo se hace imposible la fotosíntesis, productora de oxígeno libre, a la vez que aumenta la actividad metabólica consumidora de oxígeno (respiración aeróbica) de los descomponedores, que empiezan a recibir los excedentes de materia orgánica producidos cerca de la superficie. De esta manera en el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia, y el ambiente pronto se vuelve anóxico. La radical alteración del ambiente que suponen estos cambios, hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que previamente formaban el ecosistema.
Según el diccionario Merriam-Webster la primera vez que se utilizó esta palabra en la literatura científica fue en 1946 por parte de Roger William Butcher, un algólogo estudioso de la calidad del río Trent (Reino Unido) [2]
Proceso
En un cuerpo de agua cerrado, por ejemplo una laguna, el proceso de eutrofización puede terminar por convertir al cuerpo de agua en tierra firme. Esto ocurre porque los nutrientes que ingresan masivamente al sistema generan una gran biomasa de organismos de vida generalmente efímera que al morir se acumulan sobre el fondo y no son totalmente consumidos por organismos degradadores (especialmente bacterias). Procesos naturales de eutrofización se pueden observar claramente en las lagunas formadas por los cauces antiguos de los ríos amazónicos que se transforman en pantanos y posteriormente se cubren de vegetación.
Causas de la eutrofización
La principal causa antropogénica de procesos de eutrofización es la contaminación química. Las formas más importantes desde este punto de vista son:
- La contaminación agropecuaria, sobre todo la contaminación difusa de los suelos y de los acuíferos con fertilizantes inorgánicos de origen industrial o extractivo; o por excrementos animales, a causa de una producción masiva de ganado, aves, peces, etc. Estas causas aportan nitrógeno, en forma de nitrato y amonio, y fósforo, como fosfato, a la vez que cationes como potasio (K+,) magnesio (Mg++), etc.
- Las contaminaciones forestales, por abandono en los ríos de residuos forestales y restos del aprovechamiento maderero, lo que aumenta la materia orgánica disuelta, favoreciendo la proliferación de flora eutrófica como berros y lenteja de agua, que a su vez remansa la corriente y disminuye el espejo del agua.
- La contaminación atmosférica por óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx). Estos reaccionan con el agua atmosférica para formar ion nitrato (NO3-) e ion sulfato (SO42-) que una vez que alcanzan el suelo forman sales solubles. De esta manera se solubilizan los cationes del suelo, provocando el empobrecimiento de este en nutrientes. Esas sales son arrastradas fácilmente a los acuíferos y a los ríos, contaminándolos. En estos últimos la importante incorporación de nutrientes así producida, puede dar lugar a un proceso de eutrofización. Ésta afectará finalmente también a los embalses, así como a los lagos o mares donde los ríos desemboquen.
- La contaminación urbana. Los efluentes urbanos, si no hay depuración o ésta es sólo parcial, aportan nutrientes en dos formas:
- residuos orgánicos, que enriquecen en elementos previamente limitantes el ecosistema;
- residuos inorgánicos como el fosfato, empleado como emulgente en la fabricación de detergentes. Por esta razón las legislaciones modernas promueven la sustitución del fosfato en la fabricación de estos productos.
Situación de los lagos
En 2008, la eutrofización afectaba el 54 % (por ciento) de los lagos asiáticos; el 53 % de los lagos europeos; el 48 % de los de América del Norte; el 41 % de los sudamericanos y el 28 % de los lagos africanos.[3]
Véase también
- Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre oligotrófico.
- Celda de combustible microbiano
- Columna de agua (ecología)
- Fosfato
- Labranza cero
- Lixivación
- Muerte masiva de peces
- Nitrato
- Nitrosomona
- Picnoclina
- Polifenol
- Proliferación de algas
- Saneamiento ecológico
- Solubilidad
- Zona muerta
Referencias
- Nogueira, Vicente P. Q. Qualidade da água em Lagos e Reservatórios In: Porto, R. L. L.; Branco, S. M.; Cleary, R. W. et al. Hidrologia ambiental. v.3. São Paulo: Edusp: Associação Brasileira de Recursos Hídricos,1991.
- Butcher, R. W. 1946. The biological detection of pollution. J. Proc. Inst. Sew. Purif. 2: 92-103.
- Informe del proyecto: Survey of the State of the World's Lakes promovido por el International Lake Environment Committee, resultado publicado por: "Le Scienze, Edición Italiana" [1]