¿Qué es la eutrofización?
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La eutrofización presenta como uno de los problemas ecológicos más graves de las fuentes de agua abiertas como lagos, océanos y embalses. Se caracteriza por un crecimiento denso de algas y plantas debido al enriquecimiento con nutrientes de fósforo y nitrógeno necesarios para la fotosíntesis. Como resultado, a menudo contribuye a la formación de extensas esteras de plantas flotantes. Ejemplos de estas plantas son la floración de algas, la col del Nilo y los jacintos de agua.
Los nutrientes provienen de desechos animales, fertilizantes y aguas residuales que son lavados por la lluvia o la irrigación en los cuerpos de agua a través de la escorrentía superficial. La eutrofización también puede ocurrir naturalmente durante miles de años a medida que los lagos envejecen y se llenan de sedimentos. Las actividades humanas encabezan la lista que acelera el grado y la tasa de eutrofización a través de la descarga de los nutrientes químicos (fosfatos y nitratos) en los sistemas de agua, tanto en fuentes puntuales como no puntuales.
A continuación se presentan algunas de las causas, efectos y soluciones de la eutrofización.
Causas de la eutrofización
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Fertilizantes (nitratos y fosfatos)
La eutrofización es causada principalmente por la acción humana debido a la dependencia del uso de fertilizantes de nitrato y fosfato. Las prácticas agrícolas y el uso de fertilizantes en céspedes, campos de golf y otros campos contribuyen a la acumulación de fosfatos y nitratos.
Cuando estos nutrientes son lavados por la escorrentía superficial hacia lagos, ríos, océanos y otras aguas superficiales cuando llueve; el plancton hambriento, las algas y otras plantas acuáticas están bien alimentadas y su actividad fotosintética aumenta. Esto causa un crecimiento denso de floraciones de algas y vida vegetal como los jacintos de agua en los ambientes acuáticos.
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Operaciones de alimentación animal concentrada
Las operaciones de alimentación animal concentrada (CAFO) son también uno de los principales contribuyentes de nutrientes de fósforo y nitrógeno responsables de la eutrofización. Las operaciones de alimentación animal concentrada normalmente descargan altas puntuaciones de los nutrientes que se encuentran en los ríos, arroyos, lagos y océanos donde se acumulan en altas concentraciones, plagando así los cuerpos de agua por la recurrencia de las floraciones de cianobacterias y algas.
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Vertido directo de aguas residuales y residuos industriales a cuerpos de agua
En algunas partes del mundo, especialmente en los países en desarrollo, las aguas residuales se vierten directamente en cuerpos de agua como ríos, lagos y océanos. Como resultado, introduce grandes cantidades de nutrientes químicos, estimulando así el crecimiento denso de floraciones de algas y otras plantas acuáticas, lo que amenaza la supervivencia de la vida acuática de muchas maneras.
Algunos países también pueden tratar las aguas residuales, pero aún así verterlas en los cuerpos de agua después del tratamiento. Tanto como el agua es tratada, todavía puede causar la acumulación de nutrientes en exceso, lo que a la larga causa eutrofización. El vertido directo de aguas residuales industriales en las masas de agua presenta resultados similares.
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Acuicultura
La acuicultura es una técnica de cultivo de mariscos, peces e incluso plantas acuáticas (sin suelo) en agua que contiene nutrientes disueltos. Como una práctica muy aceptada en los últimos tiempos, también califica como uno de los principales contribuyentes a la eutrofización.
Si la acuicultura no se gestiona adecuadamente, las partículas de alimento no consumidas junto con la excreción de los peces pueden aumentar significativamente los niveles de nitrógeno y fósforo en el agua, dando lugar a un crecimiento denso de plantas flotantes microscópicas.
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Eventos naturales
Los eventos naturales como las inundaciones y el flujo natural de los ríos y arroyos también pueden arrastrar el exceso de nutrientes de la tierra hacia los sistemas de agua, causando así un crecimiento excesivo de las floraciones de algas. Además, a medida que los lagos envejecen, acumulan naturalmente sedimentos, así como nutrientes de fósforo y nitrógeno que contribuyen al crecimiento explosivo de las floraciones de fitoplancton y cianobacterias.
Efectos de la eutrofización
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Amenaza la supervivencia de los peces y otras formas de vida acuática
Cuando los ecosistemas acuáticos experimentan un aumento de nutrientes, el fitoplancton y otras plantas fotosintéticas crecen de manera explosiva, comúnmente conocidas como floraciones de algas. Como resultado, las floraciones de algas limitan la cantidad de oxígeno disuelto requerido para la respiración de otras especies animales y vegetales en el agua. El agotamiento del oxígeno ocurre cuando las algas/plantas mueren y se descomponen.
Cuando el oxígeno disuelto alcanza niveles hipóxicos, las especies animales y vegetales que se encuentran bajo el agua, como los camarones, los peces y otra biota acuática, se asfixian. En casos extremos, las condiciones anaeróbicas fomentan el crecimiento de bacterias que producen toxinas que son mortales para los mamíferos marinos y las aves. El crecimiento del fitoplancton también causa una menor penetración de la luz en las profundidades más bajas del agua. Esto puede causar zonas muertas acuáticas, pérdida de vida acuática y también disminuye la biodiversidad.
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Deterioro de la calidad del agua y limitación del acceso al agua potable
Las floraciones de algas son altamente tóxicas y una vez que el agua alcanza las condiciones anaeróbicas, se promueve el crecimiento de bacterias más tóxicas. La consecuencia es un amplio deterioro de la calidad del agua y una disminución de la disponibilidad de agua potable limpia. El crecimiento denso de floraciones de algas y bacterias fotosintéticas en las aguas superficiales también puede bloquear los sistemas de agua, limitando así la disponibilidad de agua corriente.
En este sentido, las floraciones de algas tóxicas han cerrado numerosos sistemas de suministro de agua en todo el mundo. En 2007, por ejemplo, más de 2 millones de residentes de Wuxi, China, no pudieron acceder a agua potable por tubería durante más de una semana debido a los graves ataques de las floraciones de algas en el lago Taihu.
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Envenenamiento e impacto en la salud humana
Las cianobacterias, también conocidas como dinoflagelados que generan marea roja, liberan toxinas muy potentes con altos niveles de veneno en el agua, incluso en concentraciones muy bajas. Las condiciones anaeróbicas creadas por el crecimiento explosivo de plantas en el agua también resulta en la duplicación de los compuestos tóxicos.
También puede causar la muerte en humanos y animales, incluso en la menor concentración cuando se ingiere en agua potable. Además, las floraciones de algas de agua dulce pueden amenazar la salud del ganado. Los compuestos tóxicos también pueden ascender en la cadena alimentaria, contribuyendo a varios impactos negativos en la salud, como el cáncer. Las biotoxinas se relacionan con el aumento de la incidencia de intoxicación neurotóxica, paralítica y diarreica en humanos, que puede conducir a la muerte.
Los mariscos acumulan el veneno en sus mosquitos y luego envenenan a los humanos al consumirlos. La alta concentración de nitrógeno en el agua potable está asociada con la capacidad de inhibir la circulación sanguínea en los bebés, una afección conocida como síndrome del bebé azul.
Pacto Mundial para Reducir la Contaminación Plástica – Excluyendo a EE.UU. Pacto Mundial para Reducir la Contaminación Plástica – Excluyendo a EE.UU. Inicio
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Pone en peligro la pesca
Una de las principales características de la eutrofización es el aumento del crecimiento de plantas flotantes diminutas como algas y bacterias fotosintéticas y el desarrollo de esteras extensas y densas de plantas flotantes como la col del Nilo y los jacintos de agua. Siempre que esto ocurre en un cuerpo de agua, la pesca está en peligro. Simplemente se hace difícil poner las redes de pesca en el agua y las plantas que flotan en el agua limitan la movilidad de los barcos y otras embarcaciones pesqueras.
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Degradación de oportunidades recreativas
El principal problema de la eutrofización son las floraciones de algas y otras plantas acuáticas que flotan en una extensa área de la superficie del agua. Reduce la transparencia y la navegación en el agua, lo que disminuye los valores recreativos y las oportunidades de los lagos, especialmente para navegar y nadar. El repollo del Nilo, las floraciones de algas y el jacinto acuático pueden extenderse sobre un área extensa a lo largo de las orillas y a veces pueden flotar sobre toda la superficie hacia el área terrestre.
Soluciones a la eutrofización
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Compostaje
La eutrofización se debe principalmente al uso de fertilizantes de nitrato y fosfato. En un intento por abordar el fenómeno, el compostaje puede utilizarse como solución. El compostaje es la práctica de convertir materia orgánica como residuos de alimentos y vegetación en abono orgánico.
Los nutrientes presentes en el estiércol de compost son deficientes por la alta concentración de nitratos y fosfatos que alimentan a las algas y otros microbios en las masas de agua. En el abono compost, todos los elementos esenciales son descompuestos y sintetizados por las plantas, por lo que no se crea el ciclo de eutrofización. Este método de control de la eutrofización se denomina limitación de nutrientes.
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Reducción de la contaminación
Al igual que el compostaje, la limitación de la contaminación es un método fácil y eficaz para reducir la cantidad de nitrógeno y fosfatos que se vierten en los sistemas de agua. Las grandes empresas manufactureras y los municipios deben reducir la contaminación y desistir de verter residuos en los sistemas hídricos para reducir la cantidad de toxinas y nutrientes que terminan en las aguas que alimentan a las algas y otros organismos microscópicos.
Si las industrias y los municipios pueden limitar el vertido de residuos y la contaminación a un nivel inferior, entonces el contenido de nutrientes se reduce en los sistemas de agua, lo que puede controlar posteriormente la eutrofización.
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Fortalecimiento de las leyes y reglamentos contra la contaminación difusa
El fortalecimiento de las leyes y reglamentos contra la contaminación de las fuentes no puntuales de agua puede controlar sustancialmente la eutrofización. Según la EPA, la contaminación difusa representa el reto más grave en la gestión de la entrada de nutrientes en los sistemas de agua. Por lo tanto, el control de las fuentes de nutrientes resulta en una disminución de la eutrofización.
Al minimizar la contaminación difusa, estamos disminuyendo esencialmente la cantidad de nutrientes que entran en los ecosistemas acuáticos. Las leyes deben tener como objetivo mejorar los altos estándares de calidad del agua y la tolerancia cero a las soluciones no puntuales. Con el apoyo de los responsables políticos, los ciudadanos, las autoridades reguladoras de la contaminación y el gobierno, es fácil controlar la eutrofización.
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Irradiación ultrasónica
El mundo está constantemente buscando métodos avanzados para resolver algunos de los problemas ambientales. Cuando se trata de la eutrofización, el uso de la irradiación ultrasónica es uno de esos mecanismos que se ha explotado como solución alternativa para controlar y gestionar la floración de las algas. El proceso funciona causando cavitaciones que producen radicales libres que destruyen las células de las algas. Aún así, se sigue investigando para determinar la singularidad de su uso en el control del problema de la eutrofización.
