Eutroficación o Eutrofización

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Proliferación de algas junto a un dique.

En ecología el término eutroficación  o eutrofización (del griego eú = bien, y trophé =  alimentación)  define el enriquecimiento de un ecosistema con nutrientes a un ritmo tal que no puede ser compensado por sus formas de eliminación natural.

El uso más extendido se refiere específicamente al aporte más o menos masivo de nutrientes inorgánicos en un ecosistema acuático.

Eutroficado (o eutrofizado) es, entonces, aquel ecosistema o ambiente caracterizado por una anormal abundancia de nutrientes.

La alta concentración de nutrientes deviene en la producción de un exceso de materia orgánica que requiere alta demanda de oxígeno para su descomposición, hasta hacer desaparecer este último.

 

 

Algunos de los cambios que ocurren con la eutroficación:  


Cambios biológicos
  • Aumenta considerablemente el fitoplancton. Las algas verdeazules se desarrollan espectacularmente mientras que las de otros tipos desaparecen.
  • Aumenta la actividad bacteriana.
  • Los animales acuáticos enferman y mueren.

Cambios físicos

  • Los restos de plantas y animales muertos se acumulan en los fondos, frenando la circulación del agua. 
  • El agua se torna parda y maloliente. Cambia de color: rojo, verde, amarillo o pardo.

Cambios químicos

  • El oxígeno disuelto baja de alrededor de 9 mg/l a 4 mg/l lo cual afecta negativamente y de inmediato a los organismos. Cuando el nivel baja a 2 mg/l todos los animales han muerto. Hay una significativa elevación de la demanda biológica de oxígeno (DBO).
  • La concentración de compuestos nitrogenados, fosfatados se incrementa, así como la de otros elementos químicos.

 

Si el exceso de nutrientes sigue fluyendo a los lagos las bacterias anaerobias (no necesitan oxígeno) predominan en ellos y quedan putrefactos debido a la producción del ácido sulfhídrico (H2S) y metano (CH4) durante la descomposición de la materia orgánica.

Gestación del proceso de eutroficación

 

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Eutroficación en un estuario.

El desarrollo de la biomasa en un ecosistema está 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 llamamos por ello 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 eutroficación 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 eutroficación empiezan a proliferar algas unicelulares, en general algas verdes. En los océanos, la eutroficación 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.

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Contaminantes al agua.

La proliferación de algas provoca un enturbiamiento del agua; esto impide que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. 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 se vuelve pronto anóxico. Esta radical alteración del ambiente hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que previamente formaban el ecosistema.

En un cuerpo de agua cerrado, por ejemplo una laguna, el proceso de eutroficación 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 eutroficación 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.

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La eutroficación puede producir tanto sedimento que una laguna se convierte en tierra firme.

Causas de la eutroficacion

La principal causa antropogénica (iniciada por el hombre) de la eutroficación es la contaminación química.


Dentro de sus formas, tenemos:

La contaminación agropecuaria, especialmente la llamada 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.

Ver: PSU; Biología; Pregunta 39_2010

 

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). Éstos reaccionan con el agua atmosférica para formar ion nitrato (NO3) e ion sulfato (SO42–) que una vez que alcanzan el suelo forman sales solubles.

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El intenso verde del agua en el estuario del río Potomac es resultado de una densa floración de cianobacterias.

De esta manera se solubilizan los cationes del suelo, provocando el empobrecimiento del suelo en nutrientes. Esas sales (con los nutrientes quitados al suelo) 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 eutroficación. 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:

 

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Lago eutroficado.

  Los detergentes después de ser utilizados en la limpieza doméstica e industrial son arrojados a las alcantarillas de las aguas residuales y se convierten en fuente de contaminación del agua.

Resumiendo:

Un medio (lago, río, etc.) eutrófico, es aquel rico en nutrientes que potencia un gran desarrollo de la vegetación y la degradación progresiva del ecosistema. Concepto opuesto a oligotrófico (aplícase a los volúmenes de agua dulce que son pobres en nutrientes vegetales, y, por tanto, improductivos. Son aguas claras que suelen estar poco oxigenadas).

La eutroficación de un curso o depósito de agua puede producirse de manera natural, pero las actividades humanas pueden acelerar en gran medida este proceso, por lo que lo más habitual es que un lago o río eutrófico esté sucio o contaminado.

El proceso de eutroficación resulta de la utilización de fosfatos y nitratos como fertilizantes en los cultivos agrícolas, de la materia orgánica de la basura, de los detergentes hechos a base de fosfatos, que son arrastrados o arrojados a los ríos y lagos son un problema muy grave para las aguas estancadas cerca de los centros urbanos o agrícolas.

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Crecimiento de vegetales, indicio de eutroficación.

Durante las épocas cálidas la sobrecarga de estos productos químicos, que sirven de nutrientes, generan el crecimiento acelerado de vegetales como algas , cianobacterias, lirios acuáticos y lenteja de agua, las cuales al morir y ser descompuestas por las bacterias aeróbicas provocan el agotamiento del oxígeno disuelto en la capa superficial de agua y causan la muerte de los diferentes tipos de organismos acuáticos que consumen oxígeno, en las aguas de los lagos y ríos.

Lago eutrófico es aquel de poca profundidad y poco contenido de oxígeno disuelto pero rico en materias nutritivas y materia orgánica.

El uso excesivo de los fertilizantes químicos en los campos agrícolas son fuente de contaminación de las corrientes freáticas y del agua de ríos y lagos, al ser arrastrados por el agua de riego y de lluvia.

La solución al proceso de eutroficación provocada a los lagos y aguas estancadas por el exceso de nutrientes es, a) el uso de métodos de prevención de la contaminación por fosfatos y nitratos o por exceso de nutrientes y b) métodos de control para limpiar las aguas lacustres con proceso de eutroficación.

 

Los embalses como ecosistemas eutróficos

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Embalses: ecosistemas eutróficos.

Los embalses son ecosistemas eutróficos, ya que tanto por su carácter reciente como por el régimen de funcionamiento a que están sometidos, no tienen ni el tiempo ni las condiciones necesarias para evolucionar hacia sistemas oligotróficos.

Aunque las fluctuaciones ambientales de los embalses pueden tener un origen muy diferente, su efecto es muy limitado y se engloban en su mayoría dentro de los procesos de eutroficación.

La diversidad de causas que puede producir una eutroficación hace que no exista una componente geográfica demasiado clara en la manifestación de este carácter.

Así puede decirse de manera bastante generalizada que los embalses que se encuentran en zonas densamente pobladas o cercanas a la desembocadura del río son algo más eutróficos que los situados en áreas poco urbanizadas o cercanos al nacimiento del río.

El uso de abonos y de riegos frecuentes en la cuenca del río, aumenta la cantidad de fósforo en los sedimentos, como consecuencia en la represa se tiende a ver una evolución biológica acelerada. Por otra parte las aves migratorias que frecuentan las represas enriquecen el agua con sus deyecciones ricas en fósforo y nitrógeno que eutrofizan el embalse.

 

Fuentes Internet:

http://es.wikipedia.org/wiki/Eutrofizaci%C3%B3n

http://www.sagan-gea.org/hojared_AGUA/paginas/20agua.html

http://ciencia.glosario.net/medio-ambiente-acuatico/eutroficaci%F3n-10337.html

http://www.ambiente-ecologico.com/ediciones/072-07-2000/072-silvinagutierrez.html

 

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