EFECTOS DELA TEMPERATURA
LA AUTO PURIFICACIÓN
PRODUCCIÓN Y CONSUMO DE LA MATERIA ORGÁNICA
REAEREACION DE LOS ECOSISTEMAS ACUÁTICOS
SIMBIOSIS
SUSTANCIAS CONSERVATIVAS
Introducción
La eutrofización es el proceso de
crecimiento desmedido de algas y malezas acuáticas en las aguas, provocado por
fosfatos y otros contaminantes vertidos a las aguas. Las principales
manifestaciones de dicho fenómeno son, adicionalmente, la coloración
verde-grisácea del agua, la producción de malos olores y la disminución en las
concentraciones de oxígeno disuelto. La proliferación de vegetación implica
diversos efectos negativos, tanto ambientales como económicos; es decir, se
incrementa la materia orgánica en descomposición, aumentando la sedimentación y
la turbiedad de las aguas; la descomposición de la maleza remueve el oxígeno
disuelto del agua haciendo difícil, y a veces hace imposible, la vida acuática
y, además, se pierde la calidad para uso recreativo, turístico y doméstico; se
provoca asimismo el atascamiento de motores, lo que afecta la navegación de
barcos y se incrementan los costos de potabilización.
Origen
Los nutrientes que enriquecen
el agua de un ecosistema acuático (de agua dulce o de agua marina) provienen
principalmente de escurrimientos de las tierras altas. Las sustancias que
llegan al ecosistema de esta manera son generalmente compuestas de nitrógeno,
fósforo, silicio y carbono. En un ecosistema acuático eutrofizado ocurren dos
cosas: se requiere más oxígeno para descomponer la materia y aumenta la
población de los organismos conocidos como productores primarios: organismos
que hacen la fotosíntesis, como fitoplancton, pastos marinos, macroalgas y
lirios. Éstos pueden llegar a atrofiar los procesos de intercambiode oxígeno y
el flujo del agua. El líquido se enturbia y la falta de oxígeno puede arrasar
con las poblaciones de diversos organismos. Hay muchos factores que favorecen
la eutrofización de un río o lago. Por ejemplo, el calor hace que el oxígeno se
disuelva menos en el agua y acelera la descomposición de la materia orgánica,
lo que añade nutrientes al entorno. Lo mismo sucede si se agita el fondo del
cuerpo de agua, lo que puede ocurrir por acción de corrientes, de los motores
de las embarcaciones o de máquinas de construcción. Los sedimentos así
resuspendidos contienen restos de organismos y heces fecales que aumentan el
contenido nutrimental
El
proceso de la eutrofización
Cuando el agua de una masa
oligotrófica se enriquece de nutrientes, se inician muchos cambios. Primero,
este enriquecimiento favorece el crecimiento y la multiplicación del plancton,
lo que aumenta lo turbio del agua.
Con la desaparición de la
vegetación acuática sumergida, es evidente que se pierden alimentos, hábitats y
el oxígeno disuelto de la fotosíntesis. Pero la pérdida de oxígeno disuelto se
agrava por la siguiente razón: el fitoplancton está compuesto de organismos
fotosintéticos que también producen oxígeno, como todas las plantas verdes.
Como ocupan la superficie, ésta se satura del gas y el exceso se escapa a la
atmósfera. En un día tranquilo y soleado, se pueden apreciar las burbujas de
oxígeno que después de quedar atrapadas en las algas filamentosas, son
liberadas a la superficie. De esta manera, la fotosíntesis del fitoplancton no
abastece de oxígeno a las aguas más profundas, excepto durante ciertos
momentos. Además, el fitoplancton tiene índices de crecimiento y reproducción
muy elevados. En condiciones óptimas, su masa puede duplicarse en 24 horas.
Así, el fitoplancton alcanza su máxima densidad poblacional y este crecimiento
logra su equilibrio al final con la muerte de la especie. El fitoplancton
muerto se asienta y produce en el fondo depósitos espesos de detritos.
A su vez, la profusión de
detritos genera una abundancia de descomponedores, casi todos bacteriológicos,
cuyo crecimiento explosivo crea una demanda nueva de oxígeno disuelto, que se
consumen en la respiración. El resultado es el agotamiento del recurso con la
consiguiente sofocación de peces y crustáceos. Sin embargo, las bacterias no
mueren, pues tienen la capacidad de cambiar a la respiración anaerobia. Las
bacterias prosperan y aprovechan el oxígeno cada vez que está disponible, por
lo que mantienen al agua sin oxígeno disuelto, en tanto que haya detritos que
las alimenten. Además, hay alguna oxidación de materia orgánica y de otros
compuestos, lo que demanda más oxígeno disuelto. En sí, la eutrofización se
refiere a los cambios físicos, químicos y biológicos que tienen lugar después
de que un cuerpo de agua recibe ingresos de nutrimentos y cieno de la tierra
circundante, como resultado de la erosión natural y el escurrimiento durante un
largo tiempo. Algunos cuerpos de agua, de manera natural, llegan a ser más
eutróficos a través del tiempo, pero otros no en tal medida, debido a las
diferencias de la cuenca que los rodea. Se estima que cerca de centros urbanos
o agrícolas, la entrada de nutrimentos a un lago puede ser acelerada por las
actividades humanas, proceso conocido como la eutrofización cultural. Ésta es
precisamente originada principalmente por efluentes de las plantas de
tratamiento de aguas negras, que contienen nitratos y fosfatos, escurrimientos
de fertilizantes y desechos animales así como erosión acelerada de la capa superficial del
suelo rica en nutrimentos.
En resumen, la eutrofización se
refiere a toda esta serie de sucesos que comienzan con el enriquecimiento de
nutrientes, el crecimiento y la muerte de fitoplancton, la acumulación de detritos,
el aumento de las bacterias y, finalmente el agotamiento del oxígeno y la
sofocación de los organismos que lo requieren. Así, las masas eutróficas de
agua se caracterizan por una riqueza de nutrientes que sustentan el crecimiento
abundante de fitoplancton y quizá de otras plantas acuáticas superficiales.
Debajo de esta capa superficial, la presencia de vegetación disminuye o incluso
desaparece por culpa del oscurecimiento y en el fondo se acumulan detritos. La
concentración del oxígeno disuelto es elevada en la superficie por la
fotosíntesis del fitoplancton, pero se acerca a cero hacia el fondo porque los
descomponedores lo consumen. Una muestra del fondo de una masa oligotrófica
será un trozo de “prado” de vegetación acuática sumergida; en cambio, la de una
eutrófica parecerá un pedazo de lodo negro que huele a materia en
descomposición.
Control
de la eutrofización por cultivos
La solución al problema de la
eutrofización es el uso de métodos de prevención para reducir la afluencia de
nutrientes a cuerpos de agua; así como métodos de control de la contaminación
para limpiar las aguas lacustres con eutrofización excesiva.
Algunos métodos preventivos son:
Emplear el tratamiento avanzado
de los desechos para remover el 90% de los fosfatos provenientes de los
efluentes de las plantas industriales y de tratamiento de aguas negras, antes
de que lleguen a un cuerpo de agua.
Prohibir o establecer estrictos
límites bajos de fosfatos para los detergentes caseros y otros agentes
limpiadores, con el objeto de reducir la cantidad de fosfatos que llegan a las
plantas de tratamiento de aguas negras.
Controlar el uso de la tierra,
usar prácticas de conservación del suelo y limpiar las calles regularmente para
reducir el ingreso de fertilizantes, abono y suelo desde fuentes no puntuales.
A los agricultores se les puede solicitar que planten en áreas de separación
árboles u otra vegetación entre sus campos y cerca de lagos u otras aguas
superficiales.
Algunos métodos de limpieza son:
Remover los sedimentos del fondo
para eliminar el exceso de acumulación de nutrientes. Esto no es práctico en
lagos grandes y profundos ni en lagos someros, pues a menudo reduce la calidad
del agua por la suspensión de contaminantes tóxicos y puede aumentar la
salinidad del agua. El material removido del fondo debe colocarse en algún
sitio, pero muy a menudo es arrojado al mar y cambia los hábitats de la vida
silvestre.
Retirar o eliminar el exceso de
malezas. Es necesario considerar que esto altera algunas formas de vida acuática,
además de ser difícil y caro en lagos extensos.
Controlar el crecimiento de
plantas nocivas con herbicidas y plaguicidas. Es necesario tomar en cuenta que
puede contaminar el agua y matar animales y otras formas de vida.
Bombear aire a través de lagos y
rebalses para evitar el agotamiento de oxígeno. La gran desventaja de este
método es que es muy caro.
Como sucede con otras formas de
contaminación, los métodos de prevención son los más efectivos y generalmente
los más baratos a largo plazo, pero tales métodos tienen que ser diseñados para
cada situación, tomando como base el factor limitante. Por ejemplo, debido a
que el fósforo es el factor limitante en la mayoría de los lagos de agua dulce,
se debe hacer énfasis en su control. También es más fácil de controlar que el
nitrógeno. Sin embargo, existen desacuerdos sobre si los ingresos de fósforo
deberían de ser disminuidos por la prohibición o la reducción de los fosfatos
en los detergentes para lavar ropa y otros agentes limpiadores, por la eliminación
de los fosfatos de las aguas de desecho en las plantas de tratamiento o aguas
negras. Algunos estudios de más de 400 cuerpos de agua indican que una
reducción del 20% de la carga de fosfatos total debe lograrse para producir un
efecto detectable sobre la calidad del agua.
El
proceso de eutrofización se puede dividir en cuatro etapas.
• La primera etapa comienza
cuando la materia orgánica entra en el medio y se empieza a degradar por
procesos de oxidación y la acción de las bacterias aerobias. Estas bacterias
transforman metabólicamente la materia orgánica en nutrimentos y compuestos
orgánicos benéficos para el desarrollo de microalgas, algas y plantas
vasculares. La población de estos organismos aumenta.
• En la segunda etapa, la
respiración de los organismos heterótrofos incrementa el consumo de oxígeno y
la concentración de este gas tiende a disminuir. El pH y la transparencia del
agua se reducen.
• En la tercera etapa, la
respiración y la degradación de materia orgánica terminan con el oxígeno disuelto.
Mueren los organismos aerobios, como peces, anfibios, crustáceos y bacterias.
Estos organismos se convierten en pasto de las bacterias anaerobias. Del agua
se desprenden gases olorosos como amonio, sulfuros y metano, gas inflamable.
Los sulfuros reaccionan con el agua para formar ácido sulfhídrico (H2S), que
huele a huevo podrido. El agua se vuelve más ácida.
• La última etapa se alcanza
cuando la producción de compuestos ácidos afecta las poblaciones.
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