Eutrofización – Contaminación del agua – Ecología

Proceso natural en ambientes acuáticos, el eutrofización consiste en el aporte excesivo de nutrientes en un ecosistema, aumentando las tasas de producción primaria y generación de biomasa. Común en los lagos, este fenómeno se desarrolla en la naturaleza durante largos períodos geológicos; sin embargo, los residuos de las actividades humanas han acelerado este proceso, cambiando la dinámica de los lagos y otros ecosistemas costeros como bahías y estuarios. Este cambio, a su vez, ha afectado la calidad del agua, provocando varios daños a la fauna y flora acuáticas y a la salud humana.

Estado trófico de los medios acuáticos y tipos de eutrofización

La cantidad de nutrientes disponibles en el medio acuático permite su clasificación en cuatro estados diferentes: oligotrófico, cuando es pobre en nutrientes y con baja productividad primaria (ej. Niveles de fósforo = 0.3 µM); mesotrófico, cuando la concentración de nutrientes es intermedia (por ejemplo, fósforo alrededor de 0,8 µM), lo que da como resultado agua moderadamente fertilizada; eutrófico, cuando tiene una alta concentración de nutrientes, por encima del estado natural (p. ej., fósforo> 2,6 µM); y, finalmente, hipertrófica, que corresponde a la etapa más avanzada de eutrofización, con una concentración de nutrientes muy superior a la normal (p. ej., fósforo> 30,6 µM).

Los cambios en la concentración de nutrientes pueden resultar del proceso natural de evolución geológica en un ecosistema, como un lago que atraviesa las etapas de sucesión ecológica. En este caso, la eutrofización promueve cambios en la estructura y composición de la comunidad biótica (impactando la biodiversidad local), además de alterar los procesos sedimentarios y la productividad primaria, incrementándola. Las áreas de afloramiento y las regiones polares marinas son ejemplos de ecosistemas altamente productivos y naturalmente eutróficos. Por otro lado, la eutrofización también puede ser el resultado de diversas actividades realizadas por el hombre, recibiendo el nombre de eutrofización cultural. Las principales causas de este proceso son la contaminación orgánica de fuentes puntuales, como la descarga de aguas residuales sin tratar y efluentes industriales, el flujo de fertilizantes agrícolas y la deforestación de la vegetación de ribera (intensificando el proceso erosivo). Además, algunos productores de acuicultura también «fertilizan» el agua intencionalmente para aumentar la productividad primaria, estimulando el desarrollo de la cadena alimentaria en una dirección ascendente. de abajo hacia arriba); con esto, el objetivo es incrementar la densidad y biomasa de peces y otros organismos cultivados.

Lago eutroficado. Foto: Csehak Szabolcs / Shutterstock.com

Efectos de la eutrofización

En general, la eutrofización provoca el crecimiento excesivo de algas, especialmente clorofitas y cianobacterias, y macrófitas acuáticas, debido al aumento de la disponibilidad de nutrientes necesarios para la fotosíntesis, como fósforo y nitrógeno. Estas floraciones limitan la penetración de la luz y provocan un aumento de la turbidez en la columna de agua, alterando también los niveles de oxígeno disuelto, que se reducen debido a la acumulación de materia orgánica semi o no degradada. Esto, a su vez, provoca un desequilibrio en la cadena alimentaria, afectando a toda la estructura de la comunidad acuática; en los ecosistemas eutróficos, los peces planctófagos (que se alimentan de partículas suspendidas en la columna de agua) tienden a ser dominantes, mientras que las especies piscívoras (que se alimentan de otros peces) parecen ser más abundantes en ambientes oligotróficos. Además, las regiones culturalmente eutróficas presentan una menor biodiversidad de organismos acuáticos en comparación con los ecosistemas oligotróficos.

El aporte excesivo de materia orgánica al medio ambiente, asociado a las floraciones de algas y macrófitas acuáticas, conduce a una reducción de los niveles de oxígeno en la columna de agua, que se vuelven aún más críticos cuando estas plantas mueren. La descomposición de materia orgánica por bacterias aeróbicas agota el O_dos disuelto en agua, creando una zona hipóxica o anóxica (con baja o ninguna concentración de O_dos; en ingles, zonas muertas), lo que provoca la muerte de varios organismos, especialmente peces, que requieren concentraciones relativamente altas de O_dos para asegurar su supervivencia. A partir de valores cercanos a 1,5 mg. L^-1 O_dos En la columna de agua, la mineralización de la materia orgánica es realizada por bacterias anaeróbicas, que liberan sustancias tóxicas a organismos como el sulfuro de hidrógeno (H_dosS), amonio (NH₄) y metano (CH₄) como productos finales de esta reacción. Además, el proceso anaeróbico es lento e ineficaz, provocando la acumulación de materia orgánica en el ambiente, especialmente en los sedimentos, que se vuelven lodosos y oscuros. Estas características están presentes en varias regiones de la Bahía de Guanabara – RJ, uno de los principales estuarios brasileños, que es altamente eutrófico por la descarga de aguas residuales fresco (industrial y urbano) y derrames de petróleo. De esta forma, la eutrofización cultural altera la calidad ambiental y del agua, afectando la navegación, las actividades turísticas y recreativas, el recurso pesquero (ya que las áreas hipóxicas pueden causar la muerte de especies económicamente importantes) y la salud pública misma, ya que las floraciones de algas pueden liberar toxinas. nocivo para la salud humana.

Referencias bibliográficas:

Biología Marina. Pereira, RC y Soares-Gomes, A. (2002). Río de Janeiro: Interciencia, 2, 608.

Ciencia diaria. https://www.sciencedaily.com/terms/eutrophication.htm

La educación de la naturaleza: proyecto de conocimiento. https://www.nature.com/scitable/knowledge/library/eutrophication-causes-consequences-and-controls-in-aquatic-102364466