Eutrofització

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Amb la calor i la contaminació un llac com aquest queda cobert d'algues i bacteris amb emissió de gas en bombolles durant un parell de setmanes.

L'eutrofització és un fenomen causat per una gran concentració d'aliment o matèria orgànica en un ecosistema com ara un llac o una bassa.

El terme «eutrofització» prové del grec: eutrophia; saludable, nutrició adequada, desenvolupament. És el moviment de l'índex de l'estat tròfic de la massa d'aigua en la direcció de major biomassa vegetal, per l'addició de substàncies naturals o artificials com són els nitrats i fosfats a través dels fertilitzants o les aigües residuals cap a un sistema aquàtic.[1] En altres paraules és l'explosió vegetativa o el gran increment del fitoplàncton dins la massa d'aigua. Entre els efectes negatius de l'eutrofització hi ha la hipòxia mediambiental i l'escassedat d'oxigen en l'aigua.

L'increment de la concentració de nutrients pot ser a causa de diverses causes, però els abocaments incontrolats d'aigües residuals urbanes i d'aigües que han estat utilitzades en l'agricultura són els més perjudicials per l'ecosistema aquàtic, ja que li aporten una gran quantitat de nitrogen i fòsfor i, d'aquesta manera, el desequilibren. Amb l'augment de nutrients els organismes fotosintètics augmenten i això fa augmentar la quantitat d'oxigen dissolt a l'aigua (hiperòxia), fet que fa que augmenti el nombre d'éssers vius. A la llarga, però, es va reduint l'oxigen, ja que hi ha una gran quantitat d'organismes i tots ells el necessiten per respirar. A més, el volum de nutrients disponibles també disminueix i gran part dels éssers vius moren a causa de l'empobriment del medi. En un ecosistema eutrofitzat solen quedar-hi només els organismes descomponedors, que al descompondre la matèria orgànica de l'aigua desprenen metà, àcid sulfúric i altres substàncies que poden arribar a ser tòxiques. També alliberen sofre, que tenyeix l'aigua de color verd. Els casos més coneguts d'eutrofització són les famoses marees roges (uns grans augments de la població de plàncton, que en gran part són conseqüència de l'abocament de residus al mar).

Exemples d'algues que proliferen en aigües eutròfiques són les clamidomones, unes algues verdes unicel·lulars i la flor d'aigua, una massa flotant d'algues microscòpiques, bàsicament esquizofícies (Microcystis, Oscillatoria, Anabaena, etc.), que formen, a l'estiu, capes mucilaginoses, d'una olor desagradable[2]

Eutrofització al riu Potomac amb creixement de cianobacteris.


Llacs i rius[modifica | modifica el codi]

L'eutrofització pot tenir causa humana o ser natural. L'afluència de les aigües residuals i l'arribada de part dels fertilitzants usats en agricultura són exemples d'eutrofització per causa humana. Tanmateix pot ocórrer de forma naural en situacions on s'acumulen els nutrients (per exemple mediambients deposicionals) o per lux dins de sistemes de base efímera. L'eutrofització generalment promou un creixement excessiu de plantes i la seva descomposició, afavorint les algues senzilles i el plàncton en detriment de les plantes més complexes i causa una reducció severa de la qualitat de l'aigua. Entre els problemes que causa hi ha la reducció de l'oxigen que necessiten els peixos per sobreviure. L'aigua esdevé tèrbola, típicament acolorida de color verd, groc, marró o vermell. També fa disminuir el valor de rius, llacs i estuaris per a usos recreatius, de pesca i gaudi estètic. Hi pot haver problemes per la salut relacionats amb l'ús i tractament d'aquesta aigua per a beure.[3]

L'eutrofització està reconeguda com un problema de contaminació als llacs i embassaments d'Europa i Amèrica del Nord des de la meitat del segle XX.[4] Des d'aleshores s'ha estès encara més. Les investigacions mostren que el 54% dels llacs d'Àsia són utròfics; a Europa el 53%; a Amèrica del Nord 48%; a Amèrica del Sud 41%; i a l'Àfrica el 28%.[5]

La magnitud de l'eutrofització va arribar al seu punt més alt quan l'any 1960, el Llac Erie, el més petit dels Grans Llacs d'Amèrica del Nord, va passar a ser considerat un llac mort.[6]

Encara que normalment la causa és l'activitat humana pot ser també un procés natural particularment en els llacs. Alguns llacs experiemnten el procés invers a l'eutrofització que s'anomena meiotrofització, passant a tenir menys concentració de nutrients al llarg del temps.[7][8]

L'eutrofització també pot ser un procés natural que ocorre amb la inundació de les planes sota clima tropical per exemple en la conca del riu Zambezi.[9]

Un altre dels problemes dels sistemes lacustres és la contaminació amb substàncies davant de les quals el sistema no té mecanismes de resposta (metalls pesants, plaguicides). Generalment, els efectes són més greus i immediats en masses petites d'aigua (rius), mentre que les grans masses (llacs i embassaments) actuen com a cubetes de decantació. No obstant això, si l'aportació de contaminants és constant, els efectes s'agreugen a causa dels processos de bioconcentració, bioacumulació i biomagnificació.[10]

Aigües oceàniques[modifica | modifica el codi]

L'eutrofització és un fenomen comú en aigües costaneres. En contrast amb els sitemes d'aigües dolces, el nitrogen a les aigües marines, els estuaris tendexien a ser de forma natural eutròfics per l'arribada de nutrients des dels sòls que es concentren en un canal confinat. La surgència de nutrients en els sistemes litorals també incrementa la productivitat i el creixement d'algues.

El World Resources Institute ha identificat 375 zones costaneres al món amb problemes d'hipòxia que estan concentrades a Europa occidental, les costes est i sud dels Estats Units i Àsia oriental, particularment el Japó.[11]

Ecosistemes terrestres[modifica | modifica el codi]

Els ecosistemes terrestres estan subjectes a impactes adversos similars als aquàtics davant l'eutrofització.[12] L'increment de nitrats en el sòl és freqüentment no desitjable per les plantes. Moltes plantes terrestres estan amenaçades per l'eutrofització del sòl com passa en la majoria de les orquídies d'Europa.[13] Els prats, boscos i torberes estan caracteritzats per un baix nivell de nutrient on creixen espècies de planes de forma lenta i poden ser superades per les nitròfiles de creixement ràpid que són més competitives i més altes.

Hi ha un límit en la quantitat de nitrogen que pot ser utilitzat per les plantes; si els ecosistemes reben massa nitrogen es diu que està saturat de nitrogen i aquests ambients saturats poden contribuir a l'eutrofització de les aigües.[14] També és el cas del fòsfor però en ser menys mòbil (soluble) que el nitrogen prové principalment de l'agricultura.[15]

Efectes ecològics[modifica | modifica el codi]

Eutrofització al nord de la Mar Càspia.

Molts efectes ecològics poden fer pujar la producció primària, però hi ha tres impactes problemàtics principals: descens de la biodiversitat, canvis en la composició i dominància de les espècies i efectes tòxics.


Factors de l'eutrofització[modifica | modifica el codi]

Entre els molts factors que activen l'eutrofització hi ha l'estratificació tèrmica que pot causar una sobresaturació de productes primaris a la zona fòtica (on hi arriba la llum) i la manca de renovació de l'aigua. Els abocaments d'aigües residuals urbanes, que són molt riques en fòsfor, és un factor principal. Aleshores, té lloc una successió d'algues de les quals només poden créixer aquelles que són capaces de captar el nitrogen de l'atmosfera, és a dir, les cianofícies. Tota la biomassa que ha crescut en aquestes condicions acaba morint i sedimentant en l'hipolimni. Es consumeix tant d'oxigen dissolt en aigua per a poder descompondre aquesta matèria orgànica que, fins i tot, es pot esgotar. S'arriba, així, a una situació d'anòxia a la qual molts organismes no sobreviuen. Un bon indici per a saber si un sistema està eutrofitzat és observar el color dels sediments del fons del llac. Els sediments dels llacs oligotròfics són clars i contenen gran varietat de formes de vida, mentre que en el cas dels llacs eutròfics el sulfat de ferro i la matèria orgànica sense oxidar els donen un color fosc, i únicament poden viure algunes espècies adaptades a les condicions anaeròbies o anòxiques. A l'Estat espanyol gairebé un 45% dels 800 embassaments que hi ha tenen un cert grau d'eutrofització. Al País valencià només l'embassament de Beniarrés es considera totalment eutrofitzat.[16]

Autodepuració[modifica | modifica el codi]

Els llacs i embassaments tenen la capacitat d'autodepurar-se. Així, la matèria orgànica que no s'oxida completament es converteix en un sediment que precipita i, com a conseqüència, elimina part del carboni de l'aigua. D'altra banda, es produeix una desnitrificació pel fet que determinats bacteris transformen els nitrats i nitrits en amoni i, finalment, en nitrogen gasós que es perd en l'atmosfera. El fosfat en excés pot precipitar en els sediments, acompanyant al calci en la regulació del pH pel sistema carbonats-bicarbonats-carbònic. Per tant, també és retinguda part de la concentració en els sediments. Si no es produeixen noves aportacions, el sistema s'anirà equilibrant en els cicles següents, fins que s'acabe recuperant en uns quants anys.[17]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Over fertilization of the World's Freshwaters and Estuaries. University of Alberta Press. p. 1.
  2. [enllaç sense format] http://mingoforever.wordpress.com/2009/10/23/eutrofia-eutrofic-a-eutrof-a-eutrofitzacio-eutrofitzar/
  3. Bartram, J., Wayne W. Carmichael, Ingrid Chorus, Gary Jones, and Olav M. Skulberg. 1999. Chapter 1. Introduction, In: Toxic Cyanobacteria in Water: A guide to their public health consequences, monitoring and management. World Health Organization. URL: WHO document
  4. Rodhe, W. 1969 Crystallization of eutrophication concepts in North Europe. In: Eutrophication, Causes, Consequences, Correctives. National Academy of Sciences, Washington D.C., Standard Book Number 309-01700-9, 50-64.
  5. ILEC/Lake Biwa Research Institute [Eds]. 1988-1993 Survey of the State of the World's Lakes. Volumes I-IV. International Lake Environment Committee, Otsu and United Nations Environment Programme, Nairobi.
  6. [enllaç sense format] http://www.lakescientist.com/learn-about-lakes/water-quality/eutrophication.html
  7. Walker, I. R. 2006. Chironomid overview. pp.360-366 in S.A. EIias (ed.) Encyclopedia of Quaternary Science, Vo1. 1, Elsevier,
  8. Whiteside. M. C. 1983. The mythical concept of eutrophication. Hydrobiologia 103, 107-111.
  9. "Barotse Floodplain, Zambia: local economic dependence on wetland resources." Case Studies in Wetland Valuation #2: IUCN, May 2003.
  10. [enllaç sense format] http://www.e-domenech.com/agua/valencia/valenciano/cicag/2/2_3_4/main.html
  11. Selman, Mindy (2007) Eutrophication: An Overview of Status, Trends, Policies, and Strategies. World Resources Institute.
  12. APIS. 2005. Website: Air Pollution Information System Eutrophication
  13. Pullin, Andrew S. Conservation biology. Cambridge University Press, 2002. ISBN 0-521-64482-8. 
  14. Hornung M., Sutton M.A. and Wilson R.B. [Eds.] (1995): Mapping and modelling of critical loads for nitrogen - a workshop report. Grange-over-Sands, Cumbria, UK. UN-ECE Convention on Long Range Transboundary Air Pollution, Working Group for Effects, 24–26 October 1994. Published by: Institute of Terrestrial Ecology, Edinburgh, UK.
  15. Smith, V.H.. «Eutrophication: impacts of excess nutrient inputs on freshwater, marine, and terrestrial ecosystems». Environmental Pollution, 100, 1-3, 1999, pàg. 179–196. DOI: 10.1016/S0269-7491(99)00091-3. PMID: 15093117.
  16. [enllaç sense format] http://www.e-domenech.com/agua/valencia/valenciano/cicag/2/2_3_4/main.html
  17. Glossari de Termes Ambientals. Barcelona: Fundació Bancaixa, 1996, p. 40. ISBN 84-88715-60-9 [Consulta: 29 novembre 2014].