Índex d'estat trófico
El índex d'estat trófico (TSI, de l'anglés Trophic state index) és un sistema de classificació dissenyat per a valorar els cossos d'aigua en funció de la seua productivitat biològica.[2] Encara que el terme "índex trófico" s'aplica comunament als llac, pot aplicar-se a qualsevol cos d'aigua superficial.
El TSI d'un cos d'aigua es classifica en una escala de zero a cent.[2] En l'escala TSI les masses d'aigua poden definir-se com:
- oligotróficas En un TSI 0–40, tenen la menor cantitat de productivitat biològica. La calitat de l'aigua és "bona"
- mesoeutróficas En un TSI 40-60, tenen un nivell moderat de productivitat biològica i una calitat de l'aigua "regular"
- Eutròfiques a hipereutróficas En un TSI 60–100, tenen una productivitat biològica molt alta, en una calitat de l'aigua "mala".
Les cantitats de nitrogen, fòsfor, i atres nutrients biològicament productius són els determinants primaris de el TSI d'un cos d'aigua. Els nutrients com a nitrogen i fòsfor tendixen a ser factors limitantes en cossos d'aigua, per lo tant, l'aument de les concentracions tendix a produir un major creiximent de les plantes, seguit d'un aument corolari en els nivells tróficos[3] posteriors. En conseqüència, l'índex trófico a voltes es pot utilisar per a fer una estimació aproximada de la condició biològica de les masses d'aigua.[4]
Índex de l'estat trófico de Carlson
[editar | editar còdic]L'índex de Carlson va ser propost per Robert Carlson en el seu artícul fonamental de 1977, "Un índex d'estat trófico per als llac". És un dels índexs tróficos més utilisats i és l'utilisat per la Agència de Protecció Ambiental d'Estats Units.[4] L'estat trófico es definix com el pes total de biomassa en un cos d'aigua donat en el moment de la medició. Degut a que és d'interés públic, l'índex de Carlson utilisa la biomassa d'algues com un classificador objectiu de l'estat trófico d'un llac o una atra massa d'aigua.[5] Segons la EPA de EE. UU., l'índex de Carlson solament deu usar-se en llac que tenen relativament poques plantes arrelades i fonts de turbidez que no siguen algues.
Variable d'índex
[editar | editar còdic]Degut a que tendixen a correlacionarse, es poden usar tres variables independents per a calcular l'Índex de Carlson: clorofila , fòsfor total i Disc Secchi . D'estos tres, la clorofila provablement proporcionarà les mides més precises, ya que és el predictor més exacte de la biomassa. El fòsfor pot ser una estimació més precisa de l'estat trófico en estiu en un cos d'aigua que la clorofila si les medicions es realisen durant l'hivern. Finalment, el disc de Secchi és provablement la mida menys precisa, pero també la més assequible i convenient. En conseqüència, els programes de monitoreo ciutadà i atres enquestes voluntàries o de gran escala a sovint utilisaran el disc de Secchi. En traduir els valors de transparència de Secchi a una escala logarítmica en base 2, cada duplicació successiva de la biomassa es representa com un número d'índex sancer.[6] El disc de Secchi, que medix la transparència d'aigua, indica la concentració de material dissolt i partícules en l'aigua, que a la seua volta es pot utilisar per a calcular la biomassa. Esta relació s'expressa en la següent equació:
- ___MATH_0___
- On z = la profunditat en quina el disc desapareix,
- I0 és l'intensitat de la llum que colpeja la superfície de l'aigua,
- Iz és aproximadament el 10% de I0 i està considerat una constant,
- kw És un coeficient per a l'atenuació de la llum per l'aigua i substàncies dissoltes,
- &x3B1; es tracta com una constant en les unitats de metros quadrats per miligram i
- C és la concentració de partícules de matèria en unitats de miligrams per metro cúbic.[5]
| TSI | Clo [ug/l] | P [ug/l] | DS [m] | Classe trófica |
|---|---|---|---|---|
| < 30—40 | 0—2.6 | 0—12 | > 8—4 | Oligotrófico |
| 40—50 | 2.6—20 | 12—24 | 4—2 | Mesotrófico |
| 50—70 | 20—56 | 24—96 | 2—0.5 | Eutròfic |
| 70—100+ | 56—155+ | 96—384+ | 0.5— < 0.25 | Hipereutrófico |
| 𝑇𝑆𝐼 = (𝑇 𝑆𝐼𝐷 + 𝑇𝑆𝐼𝑃 + 𝑇𝑆𝐼𝐶𝑙𝑜)/3 | 𝑇𝑆𝐼𝐶𝑙𝑜 = 9.81 l𝑛(𝐶𝑙𝑜)+ 30.6 | 𝑇𝑆𝐼𝑃 = 14.42 l𝑛(𝑃) + 4.15 | 𝑇𝑆𝐼𝐷S = 60 − 14.41 l𝑛(𝐷S) | Fòrmula[7]<span title="Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «DecodeEncode».">: Plantilla:R/where |
Les fòrmules de l'última llínea servixen per a la normalisació estadística, és dir, ajustar els valors medits en diferents escales respecte a una escala comuna.
Classificacions tróficas
[editar | editar còdic]Un llac generalment es classifica en una de tres classes possibles: oligotrófico, mesotrófico o eutròfic. Els llac en índexs tróficos extrems també poden considerar-se hiperoligotróficos o hipereutróficos (també "hipertróficos"). La següent taula demostra cóm els valors de l'índex es traduïxen en classes tróficas.
Els llac oligotróficos generalment alberguen molt poca o cap vegetació aquàtica i són relativament clars, mentres que els llac eutròfics tendixen a albergar grans cantitats d'organismes, incloses les floració d'algues. Cada classe trófica també admet diferents tipos de peixos i atres organismes. Si la biomassa d'algues en un llac o un atre cos d'aigua alcança una concentració massa alta (digam> 80 TSI), pot ocórrer una mort massiva de peixos a mida que la biomassa en descomposició desoxigena l'aigua.
Oligotrófico
[editar | editar còdic]
Els limnólogos usen el terme "oligotrófico" per a descriure llac que tenen una baixa productivitat primària per una deficiència de nutrients. (Açò contrasta en els llac eutròfics, els quals són altament productius per un alt suministrament de nutrients, que poden procedir d'activitats humanes com a agricultura en la conca.)
Els llac oligotróficos són més comuns en regions fredes i escassament desenrollades que estan sustentades per un llit de roca granítica ígnea cristalina. Per la seua baixa producció d'algues, estos llac tenen, en conseqüència, aigües molt clares, en una alta calitat d'aigua potable.
Els llac que tenen les seues capes mesclades es classifiquen en la categoria d'holomicticos, mentres que els que no tenen les capes mesclades i estan permanentment estratificado es denominen meromicticvos.
Generalment, en un llac holomíctico, durant l'autumne, el refredat del epilimnio reduïx l'estratificació del llac, lo que permet que es produïxca la mescla. Els vents ajuden en este procés.[8] Per lo tant, és la mescla profunda de llac (que ocorre en major freqüència durant l'autumne i principis de l'hivern, en llac holomícticos del subtipo monomíctico) lo que permet que l'oxigen siga transportat des del epilimnio al hipolimnio.[9][10][11]
D'esta manera, els llac oligotróficos poden tindre oxigen significatiu fins a la profunditat a la que ocorre la mescla estacional abans mencionada, pero seran deficients en oxigen per baix d'esta profunditat. Per lo tant, els llac oligotróficos a sovint alberguen espècies de peixos com la trucha de llac, que requerixen aigües fredes i be oxigenadas. El contingut d'oxigen d'estos llac és funció del seu volum hipolimnético mesclat estacionalmente. Els volums hipolimnéticos (més profunts) que són anóxicos faran que els peixos es reunixquen en àrees a on l'oxigen és suficient per a les seues necessitats.
La anoxia és més comuna en el hipolimnio durant l'estiu quan no es produïx la mescla. En absència d'oxigen en el epilimnio, la descomposició pot causar hipoxia en el hipolimnio.[12]
Mesotrófico
[editar | editar còdic]Els llac mesotróficos són llac en un nivell intermig de productivitat. Estos llac són comunament llac i estanys d'aigua clara en llits de plantes aquàtiques sumergides i nivells mijos de nutrients.
El terme mesotrófico també s'aplica als hàbitats terrestres. Els sols mesotróficos tenen nivells moderats de nutrients.
Eutròfic
[editar | editar còdic]
Una massa d'aigua eutròfica, comunament un llac o estany, té una alta productivitat biològica. Per l'excés de nutrients, especialment nitrogen i fòsfor, estos cossos d'aigua poden sustentar una gran cantitat de plantes aquàtiques. Per lo general, el cos d'aigua estarà dominat per plantes aquàtiques o algues. Quan dominen les plantes aquàtiques, l'aigua tendix a ser clara. Quan dominen les algues , l'aigua tendix a ser més obscura. Les algues realisen la fotosíntesis que suministra oxigen als peixos i la biota que habita en estes aigües. Ocasionalment, es produirà una floració excessiva d'algues i, en última instància, pot provocar la mort dels peixos, per la respiració de les algues i les bactèries que viuen en el fondo. El procés d'eutrofización pot ocórrer de forma natural i per impacte humà en el mig ambient.
Eutròfic prové del grec eutrophos que significa "ben nutrit", de eu que significa bo i trephein que significa "nutrir".[13]
Hipereutrófico
[editar | editar còdic]Els llac hipereutróficos són llac molt rics en nutrients que es caracterisen per freqüents i greus proliferació d'algues molestes i poca transparència. Els llac hipereutróficos tenen una profunditat de visibilitat de menys de 90 cm, tenen més de 40 micrograms / litro de clorofila total i més de 100 micrograms / litro de fòsfor.
La proliferació excessiva d'algues també pot reduir significativament els nivells d'oxigen i evitar que la vida funcione en profunditats més baixes, creant zones mortes baix de la superfície.
Aixina mateix, les grans floració d'algues poden provocar la biodilución, que és una disminució en la concentració d'un contaminant en un aument en el nivell trófico. Açò s'opon a la biomagnificación i es deu a una disminució de la concentració per l'aument de l'absorció d'algues.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Quint Informe Nacional de Biodiversitat de Chile, pàgina 28
- ↑ 2,0 2,1 University of Southern Florida Water Institute. «Trophic State Index (TSI)». Learn More About Trophic State Index (TSI) - Lake.WaterAtlas.org. University of Southern Florida. Consultat el 2018-06-06.
- ↑ Note that this use of trophic levels refers to feeding dynamics, and has a much different meaning than the trophic index of water bodies.
- ↑ 4,0 4,1 United States Environmental Protection Agency (2007) Carlson's Trophic State Index. Aquatic Biodiversity. http://www.epa.gov/bioindicators/aquatic/carlson.html accessed 17 February 2008.
- ↑ 5,0 5,1 Carlson, R.E. (1977) A trophic state index for lakes. Limnology and Oceanography. 22:2 361–369.
- ↑ 6,0 6,1 Carlson R.E. and J. Simpson (1996) A Coordinator's Guide to Volunteer Lake Monitoring Methods. North American Lake Management Society. 96 pp.
- ↑ Direcció general d'Aigües, Anàlisis de la relació entre la concentració de clorofila ""a"" i la transparència dels llac monitoreados per la ret de calitat de la DGA, i elaboració d'un rànquing de llac basat en l'estat trófico : minuta no. 10, 2018
- ↑ Dodds, Walter K. (Walter Kennedy), 1958- (2010). Freshwater ecology : concepts and environmental applications of limnology, 2nd edició, Burlington, MA: Academic Press. OCLC 784140625. ISBN 978-0-12-374724-2.
- ↑ Journal of Hydrology.555
- 832–850.ISSN 0022-1694.doi:10.1016/j.jhydrol.2017.10.049.
- ↑ Stochastic Environmental Research and Risk Assessment.25(4)
- 445–456.ISSN 1436-3240.doi:10.1007/s00477-010-0414-z.
- ↑ Dissolved Oxygen. https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/dissolved-oxygen Fondriest Environmental Products, access dona't 2020-11-28.
- ↑ Journal of Great Lakes Research.45(6)
- 1103–1112.ISSN 0380-1330.doi:10.1016/j.jglr.2019.09.025.
- ↑ Definition of eutrophic at dictionary.com.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Índice de estado trófico» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.