Eutrofización
En ecologia, els térmens i expressions eutrofización, eutroficación, crisis eutròfica o crisis distrófica i el coloquial de sopa verda, designen l'enriquiment excessiu en nutrients[1] d'un ecosistema aquàtic. L'us més estés es referix específicament a l'aporte més o menys massiu de nutrients inorgànics que contenen nitrogen i fòsfor[2] en un ecosistema aquàtic en l'entrada d'aigua restringida, com per eixemple en un llac. Eutrofizado o eutroficado és aquell ecosistema o ambiente caracterisat per una abundància anormalment alta de nutrients (procedents normalment d'activitats humanes), de manera que es produïx una proliferació descontrolada d'algues fitoplanctónicas.[1] En general, en les aigües dolces comença en un creiximent de diatomeas i clorofíceas, per a acabar en les cianofíceas (o cianobacterias) en la seua última fase, consumint fins a agotar tot el N i P, fins que este element actua com limitante de la producció primària. Estes cianobacterias formen una capa en superfície, que impedix el pas de la llum solar i la fotosíntesis per baix d'elles, per lo que la producció primària no pot existir a majors profunditats.[3]
La paraula eutrofización deriva del grec, i significa ‘ben nutrit’. No és, per tant, sinònim o enterament equivalent a contaminació. Ella a penes denota el procés natural o artificial d'adició de nutrients als cossos d'aigua i els efectes resultants d'esta adició. La eutrofización és aixina partix del procés natural d'envelliment dels llac que ocorreria independentment de les activitats de l'home.[4]
El desenroll de la biomassa en un ecosistema ve llimitat, la majoria de les voltes, per l'escassea d'alguns elements químics, com el nitrogen en els ambients continentals i el fòsfor en els marins, que els productors primaris necessiten per a desenrollar-se i als que per això es diu factors limitantes. La contaminació puntual de les aigües, per efluents urbans, o difusa, per la contaminació agrària o atmosfèrica, pot aportar cantitats importants d'eixos elements limitantes. El resultat és un aument de la fotosíntesis en importants conseqüències sobre la composició, estructura i dinàmica de l'ecosistema.[5]
La eutrofización produïx de manera general un aument de la biomassa i un empobriment de la diversitat.
En ecosistemes terrestres, les plantes que passen a dominar són espècies herbáceas ecològicament pioneres, freqüentment cosmopolites, en alta taxa de reproducció, incapaces de competir en ambients oligotrofos (pobres en nutrients) o mesotrofos. En ecosistemes aquàtics, en la eutrofización escomencen a proliferar algas unicelulars, en general algues verdes. En els oceans, la eutrofización local, a voltes per causes naturals, pot provocar una marea roja o marea blanca: la explosió demogràfica d'una sola espècie d'alga, que en molts casos provoca l'intoxicació de la fauna major.
L'explosió d'algues que acompanya a la primera fase de la eutrofización provoca un enturbiamiento que impedix que la llum penetre fins al fondo de l'ecosistema. Com a conseqüència en el fondo es fa impossible la fotosíntesis, productora d'oxigen lliure, al mateix temps que aumenta l'activitat metabòlica consumidora d'oxigen (respiració aeròbica) dels descomponedorés, que escomencen a rebre els excedents de matèria orgànica produïts prop de la superfície. D'esta manera en el fondo s'agota pronte l'oxigen per l'activitat aerobia, i l'ambient pronte es torna anóxico. La radical alteració de l'ambient que suponen estos canvis, fa inviable l'existència de la majoria de les espècies que prèviament formaven l'ecosistema.
Segons el diccionari Merriam-Webster la primera volta que es va utilisar esta paraula en la lliteratura científica va ser en 1946 per part de Roger William Butcher, un algólogo estudiós de la calitat del riu Trent (Regne Unit)[6]
Des del punt de vista socioeconòmic, la eutrofización té impactes sobre els bens i servicis associats, sobre les activitats econòmiques vinculats a ells i sobre la salut humana. Les pèrdues econòmiques atribuïdes a la eutrofización inclouen costs de purificació d'aigua per a us humà, pèrdues de producció de peixos i vida selvada[7]
Causes i mecanismes
[editar | editar còdic]
Aument de la generació de biomassa
[editar | editar còdic]La eutrofización és un procés d'aument de la generació de biomassa en una massa d'aigua causat per l'aument de les concentracions de nutrients vegetals, més comunament fosfat i nitrat.[8] L'aument de les concentracions de nutrients conduïx a un major creiximent de plantes aquàtiques, tant macrófitas com fitoplàncton.[8] A mida que es dispon de més material vegetal com a recurs alimentici, es produïx un aument de les espècies d'invertebrats i peixos. A mida que el procés continua, la biomassa de la massa d'aigua aumenta i la diversitat biològica disminuïx.[9] En una eutrofización més severa, la degradació bacteriana de l'excés de biomassa provoca el consum d'oxigen, lo que pot crear un estat d'hipoxia, començant en el sediment del fondo i en aigües més profundes. Les zones hipóxicas solen trobar-se en llac d'aigües profundes en estiu per l'estratificació entre el hipolimnion, fret i pobre en oxigen, i el epilimnio, càlit i ric en oxigen.
Les aigües dolces fortament eutròfiques poden tornar-se hipóxicas en tota la seua profunditat despuix de floració greus d'algues o sobrecrecimientos de macrofitos. De la mateixa manera, en els sistemes marins, tant l'aument de les concentracions de nutrients com l'aïllament de les masses d'aigua del contacte en l'atmòsfera, poden conduir a l'agotament de l'oxigen, lo que pot fer que estes aigües siguen inhòspites per als peixos i els invertebrats.[10]
El fòsfor és un nutrient necessari per a la vida de les plantes i és el factor limitante del creiximent vegetal en la majoria dels ecosistemes d'aigua dolça.[11] El fosfat s'adherix fortament a les partícules del sol, per lo que és transportat principalment per l'erosió i la escorrentía. Una volta translocado als llac, l'extracció de fosfat en l'aigua és llenta, d'ahí la dificultat de revertir els efectes de la eutrofización.[12]
En ecosistema marís el nitrogen i el ferro són els principals nutrients limitantes per a l'acumulació de biomassa algal,[13] pero de forma més general en els sistemes marins el nitrogen, el fòsfor i el ferro poden ser limitantes.[14] La llimitació de la productivitat en un sistema aquàtic concret en un moment donat varia en funció de la taxa de suministrament de nutrients procedents de fonts externes, aixina com del reciclage de nutrients dins de la massa d'aigua. La llimitació de la productivitat per nutrients també depén de la velocitat a la que els nutrients i les algues s'eliminen físicament d'eixe sistema o regió. Ademés, la llum és un factor essencial, per lo que la productivitat serà baixa en profunditat i en hivern quan els nivells de llum siguen baixos.[14]
Procés
[editar | editar còdic]En un cos d'aigua tancat, per eixemple un estany, el procés d'eutrofización pot terminar per convertir al cos d'aigua en terra ferma. Açò ocorre perque els nutrients que ingressen massivament al sistema generen una gran biomassa d'organismes de vida generalment efímera que en morir s'acumulen sobre el fondo i no són totalment consumits per organismes degradadores (especialment bactèrias). Processos naturals d'eutrofización es poden observar clarament en els estanys formats pels caixers antics dels rius amazónicos que es transformen en pantans i posteriorment es cobrixen de vegetació.
Fonts de nutrients
[editar | editar còdic]Les fonts de l'excés de fosfat són els fosfat en detergents, les escorrentías industrials/domèstiques i els fertilisants. En l'eliminació progressiva dels detergents que contenen fosfat en la década de 1970, la escorrentía industrial/domèstica, les aigües residuals i l'agricultura s'han convertit en els principals contribuents a la eutrofización.[15] Les principals fonts de nitrogen, ademés de la fixació natural de nitrogen, procedixen de la escorrentía agrícola (de fertilisants i rebujos animals), de les aigües residuals i de la deposición atmosfèrica de nitrogen procedent de la combustió o dels rebujos animals.[16]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 Chapin, F. Stuart, III. «Glossary», Principles of terrestrial ecosystem ecology, P. A. Matson, Peter Morrison Vitousek, Melissa C. Chapin, 2nd edició, New York: Springer. OCLC 755081405. ISBN 978-1-4419-9504-9.
- ↑ “What Is the Nitrogen Cycle and Why Is It Key to Life?” (en) (2019). Frontiers for Young Minds 7. doi:.
- ↑ Wetzel, Robert (1975). Limnology, Philadelphia-London-Toronto: W.B. Saunders, pp. 743. ISBN 0-7216-9240-0.
- ↑ Nogueira, Vicente P. Q. Qualidade dona água em Lagos i Reservatórios In: Porte, R. L. L.; Branco, S. M.; Cleary, R. W. et al. Hidrologia ambiental. v.3. São Paulo: Edusp: Associação Brasileira de Recursos Hídrics,1991.
- ↑ “Global analysis of nitrogen and phosphorus limitation of primary producers in freshwater, marine and terrestrial ecosystems” (en) . Ecology Letters 10 (12): 1135–1142. doi:. ISSN 1461-0248. PMID 17922835.
- ↑ Butcher, R. W. 1946. The biological detection of pollution. J. Proc. Inst. Sew. Purif. 2: 92-103.
- ↑ Environmental Science & Technology.43(1)
- 12–19.ISSN 0013-936X.doi:10.1021/és801217q.Consultat el 2022-09-27.
- ↑ 8,0 8,1 Schindler, David and Vallentyne, John R. (2004) Over fertilization of the World's Freshwaters and Estuaries, University of Alberta Press, p. 1, ISBN 0-88864-484-1
- ↑ “Eutrofización: Impacts of excess nutrient inputs on freshwater, marine, and terrestrial ecosystems” (1999). Environmental Pollution 100 (1-3): 179-196. PMID 15093117.
- ↑ Breitburg, Denise; Levin, Lisa A.; Oschlies, Andreas; Grégoire, Marilaure; Chavez, Francisco P.; Conley, Daniel J.; Garçon, Véronique; Gilbert, Denis; Gutiérrez, Dimitri; Isensee, Kirsten; Jacinto, Gil S. (2018). "Declining oxygen in the global ocean and coastal waters". Science. 359 (6371). Bibcode:2018Sci...359M7240B. doi:10.1126/science.aam7240. PMID 29301986. S2CID 206657115.
- ↑ Schindler, David W.. “El dilema de controlar la eutrofización cultural dels llac”. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 279 (1746): 4322-4333. PMID 22915669.
- ↑ Khan, M. Nasir i Mohammad, F. (2014 ) "Eutrofización de llac" en A. A. Ansari, S. S. Gill (eds.), Eutrofización: Desafius i solucions; Volum II de Eutrofización: Causes, Consequences and Control, Springer Science+Business Mija Dordrecht. doi:10.1007/978-94-007-7814-6_1. ISBN 978-94-007-7814-6.
- ↑ “Nutrients que llimiten el creiximent en l'oceà” . Current Biology 27 (11): R431–R510. PMID 28586682.
- ↑ 14,0 14,1 “Processos i patrons de llimitació de nutrients oceànics” (en) . Nature Geoscience 6 (9): 701-710. ISSN 1752-0908. Bibcode: 2013NatGe...6..701M.
- ↑ Werner, Wilfried (2002) "Fertilisants, 6. Aspectes migambientals". Enciclopèdia Ullmann de Biologia Industrial, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.n10_n05
- ↑ “El cicle global del nitrogen en el sigle XXI” (26 de juliol 2013). Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 368 (1621): 20130164. PMID 23713126.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Eutrofización» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.