INTRODUCCIÓ
L’eutrofització és el procés per el qual és produeix
la contaminació de les aigües a causa de l’excés de nutrients, ja que altera la
cadena tròfica i l’ordre de l’ecosistema.
L’eutrofització es pot produir de manera natural o
antròpica (artificial):
Natural: Normalment es produeix en les desembocadures de rius o en aigües
estancades, on hi ha poca renovació de l’aigua i els nutrients s’hi van
acumulant.
Artificial: Una de les causes de l'eutrofització són els abocaments incontrolats
d’aigües residuals. Tot i que, aquestes aigües no haurien de donar problemes,
ja que, per normativa s’han de depurar, per tant, s’elimina la major part de
matèria orgànica. Tot i així, normalment la contaminació es dóna per nitrogen i
fòsfor, el qual no s'elimina a les EDARs.
Una causa també important és l’agricultura, a causa
dels fertilitzants emprats, els quals contenen molts nitrats (factor
generalment limitant per l’eutrofització) que acaben lixiviant fins les aigües
superficials i/o subterrànies. El mateix passa amb la ramaderia a causa de
l’alt contingut d’amoni en els excrements, o els residus industrials
nitrogenats o tòxics, que amés poden contendre fosfats en els detergents.
Per un altre banda trobem l’eutrofització derivada
de la contaminació atmosfèrica, que aporta un 30% del nitrogen total que arriba
als mars, provocant una contaminació molt difusa per la seva gran dispersió.
Concretament, les emissions antropogèniques d’òxids de nitrogen i sofre (NOx i
SOx), procedents
de diferents combustions, produeixen la pluja àcida, que facilita el procés de
lixiviació i el rentat de nutrients presents als sòl degut a la seva
solubilitat, fins arribar a les aigües subterrànies i superficials. A més, després de diverses reaccions, aquests
gasos emesos també generen àcid nítric que acaba formant nitrats enriquint així
el sòl i/o aigües en nitrogen disponible pels vegetals.
PROCESSOS
Les aportacions de nutrients provoquen una proliferació
i acumulació excessiva d’organismes fotosintètics com plantes i alguns
microorganismes del fitoplàncton. Alguns grups d’algues implicades són: algues-verdes com Anabaena, Aphanizomenon, Microcystis, Oscillatoriai diatomees comMelosira, Fragilaria, Stephanodiscus,
Asterionella. Els cianobacteris, que es troben a la capa més superficial,
realitzen un paper fonamental en l’acumulació de nutrients. Els gèneres més
freqüents són: Anabaena, Nostoci Cylindrospermum els quals poden fixar
nitrogen en condicions anaeròbiques.
Aquests
organismes fotosintètics fan augmentar l’oxigen dissolt en el medi i en
conseqüència el nombre d’éssers vius, arribant al punt d’impedir el pas de la
llum i l’intercanvi de gasos amb l’atmosfera. Arribats a aquest punt, molts
organismes fotosintètics que no es troben a la superfície moren. També moren
molts organismes a causa del creixement exponencial d’aquests, que deriva en
una dràstica reducció de nutrients i oxigen.
La matèria orgànica produïda (organismes morts,
nutrients…) va al fons i és descomposta per organismes descomponedors (com Bosminalongirostris, Daphniaculcullata)
que consumeixen l’oxigen i generen substàncies tòxiques per el medi com metà,
àcid sulfúric i sofre, entre d’altres.
Al final del procés d’eutrofització tenim un medi
pobre en nutrients amb algunes zones anòxiques i a més amb substàncies
tòxiques. Degut al metabolisme dels organismes i la taxa de consum molt ràpida,
les característiques físiques i químiques de l’aigua canvien, molts éssers vius
moren i es produeix una successió secundària on dominen noves espècies
oportunistes, com els bacteris anoxigènics o microaeròfils, que es troben a la
capa intermitja i a la més profunda. Aquest canvi de biodiversitat (i disminució
de diversitat) fa alterar la cadena tròfica i augmentar l’entropia del sistema.
L’exemple més conegut
d’eutrofització són les marees roges.
d’eutrofització són les marees roges.
Imatge 1. Procés de formació
de l’eutrofització
de l’eutrofització
CICLE DEL NITROGEN
Les plantes i la resta de fotoautòtrofs absorbeixen
el nitrat de l’ ambient abiòtic i incorporen el nitrogen en forma de proteïnes,
àcids nucleics o altres compostos. Posteriorment, els consumidors de les
cadenes i xarxes tròfiques i els descomponedors utilitzen les biomolècules
nitrogenades per elaborar les seves pròpies. El nitrogen dels productes d’
excreció i les restes d’ organismes són transformats en amoníac o l’ ió amoni,
que s’alliberen a l’ ambient abiòtic.
Per tant, el nitrogen orgànic (N2), el
podem trobar en masses d’ aigua, en el qual les bactèries, el poden transformar
fàcilment en nitrogen amoniacal (amoníac) on posteriorment, rebrà més
transformacions.
Els bacteris nitrificants, nitrosomones* o
nitrobàcter*, oxiden l’ amoníac a nitrit i a nitrat, respectivament. Els
bacteris nitrificants són un exemple d’ organismes quimioautòtrofs, ja que la
seva font d’ energia són les reaccions químiques d’ oxidació de l’ amoníac i la
font de carboni és el CO2.
Els Nitrobàcter són un gènere de bacteris gramnegatius que
formen una part molt important del cicle del nitrogen. Es tracta de bacteris nitrificants, és
a dir, oxiden els nitrits (NO2-) en nitrats (NO3-).
Per una
altra banda, els Nitrosomones
són un gènere de bacteris quimioautòtrofs. Oxiden l' amoni a nitrit en un procés metabòlic. Són importants dins el cicle del nitrogen incrementant la
disponibilitat de nitrogen per les plantes en limitar la fixació del diòxid de carboni. Aquest
gènere es troba especialment en llocs contaminats amb alts nivells de compostos
de nitrogen.
Els nitrats poden ser reutilitzats pels autòtrofs o
quedar a la part abiòtica del cicle i formar part de sediments i roques, en
llocs on no poden arribar els organismes. Altres bacteris duen a terme la
desnitrificació, és a dir, la transformació de nitrats a N2, que es
desprèn a l’ atmosfera.
Al llarg del procés d’ eutrofització, augmenta la
presència dels bacteris dels generes Pseudomones,
Bacterium i Chromobacterium sp.
CONSEQÜÈNCIES
Per una altra
banda, els processos de lixiviació contaminen les aigües subterrànies. Aquest
fet genera una greu problemàtica socio-econòmica, ja que, aquesta aigua
eutrofitzada és la que abasteix els pous de les poblacions i presenten un risc
per a la salut humana. El tractament d’aquestes aigües resulta més difícil i
costós.
Imatge 2. Alguns del efectes de
l’eutrofització
CONCLUSIONS
L’eutrofització es
produeix majorment
per nitrogen i fòsfor i les principals causes són la ramaderia, l’agricultura,
els residus de les indústries i la contaminació atmosfèrica. Al llarg del
procés de l’eutrofització participen una diversitat de microorganismes de
metabolismes diferents segons les condicions. A més, a l’últim procés canvien les característiques
físiques i químiques de l’aigua i molts éssers vius moren. No obstant, els
microorganismes oportunistes surten beneficiats, com els bacteris anoxigènics o
microaeròfils. Podem concloure, que els microorganismes que intervenen en els
processos de contaminació per excés de nutrients són: els organismes
fotosintètics (com algues verdes i diatomees), els cianobacteris, els fixadors
de nitrogen anaeròbics, els organismes descomponedors, els bacteris anoxigènics
que participen en el processos de l’eutrofització. A més, els fotoautòtrofs,
bacteris nitrificants, nitrosomes, nitrobacter i autòtrofs que intervenen en el
cicle del nitrogen.
PER SABER-NE MÉS
Estudio de la eutrofización del lago de Guadalupe.
http://www.youtube.com/watch?v=3FequncSlrM
BIBLIOGRAFIA
Llibres:
Rydin, Sven-olof. El control de
la eutrofización en lagos y pantanós. Madrid: UNESCO, 1992. 375p, ISBN 8436806581.
Willey, Joanne M. Microbiología.
Madrid: McGraw-Hill, 2009. 1088p. ISBN 9788448168278
Pàgines web:
Eutrofización: causes, conseqüències y manejo http://imasd.fcien.edu.uy/difusion/pasantias/eutrofizacion.pdf, Consultat el 21 de novembre de 2013.
Triple enlace química, eutrofización: causes y efectos. http://triplenlace.com/2012/09/27/eutrofizacion-causas-y-efectos/, consultat el 20 de novembre de 2013
Ciències de la naturalesa, Eutrofització: quan els nutrients són un
problema. http://imatgesitextosdeciencies.blogspot.com.es/2013/04/eutrofitzacio-quan-l-enriquiment-de.html,
Consultat el 21 de novembre de 2013.
Libro electronico de ciències de la tierra y del medio ambiente. La
eutrofización. http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/11CAgu/150Eutro.htm, Consultat el 23 de novembre de 2013.
Centro de información y comunicación ambiental de Norte Amèrica, A.C.
Eutrofización. http://www.ciceana.org.mx/recursos/Eutrofizacion.pdf, Consultat el 24 de novembre de 2013.
Profesor en linea. La eutrofización. http://www.profesorenlinea.cl/ecologiaambiente/Eutroficacion.html, Consultat el 23 de novembre de 2013.
Ingrid Izquierdo
Martí Colell
Júlia Ruiz
Silvia Sànchez
Aroa Navarrete
Bones companys, m’ha sorgit un dubte contradictori. Dieu que les contaminacions produïdes per nitrogen i fòsfor no s’eliminen a les EDARs. En canvi hi ha un altre grup que tracta la temàtica dels microorganismes implicats en l’eliminació d’aquests dos elements químics de les aigües residuals, on diuen que amb l’ajut de les depuradores, l’aigua retorna a l’efluent amb les concentracions de nitrogen i fòsfor establertes per llei. Potser ho dieu perquè la legislació actual ha canviat? Ho dic perquè els noms de les lleis que participen, segons l’altre grup, són de finals i principis del 2000. Per la resta del treball ho he trobat tot molt amè i didàctic. Gràcies
ResponEliminaHola Joan, com tu dius, el nostre treball té un error.
EliminaEl que nosaltres volíem dir és que a les EDAR sí s’elimina el fòsfor i nitrogen, però no del tot (ja que, el que llindar d’eliminació establert per la legislació no obliga a fer una eliminació completa ).
Per tant, en alguns casos, les aigües de les EDAR, a causa de les concentracions de fòsfor i nitrogen que no s’han eliminat poden arribar a causar eutrofització per problemes d’estancament de l’aigua, de que el riu en porti molt poca i per tant l’aigua que surt de la EDAR no es barregi suficientment, etc.
Esper haver aclarit el teu dubte.
Hola nois! al vostre treball heu parlat de l'eutrofització per nitrats de l'agricultura per l'ús de fertilitzants, i se m'ha originat un dubte, ja que dieu que els nitrats actuen generalment com a factor limitant de l'eutrofització. A què us referiu amb això? Gràcies!
ResponEliminaEl factor limitant és el primer que es consumeix al dur a terme una reacció. La seva quantitat, determina la quantitat total del producte que s'acabarà formant.
EliminaQuan el reactiu limitant s'ha consumit completament, la reacció s'atura.
Per altra banda, cal esmentar, que la resta de reactius s'anomenen reactius en excés.
Hola! És un tema interessant el de l'eutofització, per això m'agradaria saber quin mecanisme natural de regulació té l’eutrofització. És a dir, un cop s’ha produït la successió secundària per microorganismes oportunistes, com es torna a estabilitzar naturalment un sistema?
ResponEliminaGracies!
Hola Marta, esperem que això respongui a la teva pregunta:
EliminaEls llacs i embassaments tenen la capacitat d’autoregular-se, per tant es depuren sols.
Això es possible gràcies a aquella matèria orgànica que no s'oxida completament i que dona lloc a un sediment que precipita. Quan aquest precipita, elimina part del carboni de l'aigua. El fosfat que està en excés pot precipitar en el sediments i així, regular juntament amb el calci el pH mitjançant el sistema carbonats-bicarbonats-carbònic.
Per tant, el medi, si no rep més aportacions de nutrients, a mesura que passa el temps es va estabilitzant de forma natural, encara que ho fa molt lentament i el procés triga anys.
Hola! En el vostre treball dieu que al final del procés d’eutrofització tenim un medi pobre en nutrients amb substàncies tòxiques, i es produeix una successió secundària on dominen noves espècies oportunistes. A mi m'agradaria saber si hi ha alguna manera de tornar a ser un sistema amb nutrients i sense substàncies toxiques, tant naturalment, com ha dit la Marta, com artificialment o mitjançant un altre mecanisme. Gracies,
ResponEliminaTANIA CASTILLO
Bones Tania! Els llacs i embassaments tenen la capacitat d’autoregular-se, per tant es depuren sols, encara que molt lentament (per més informació, llegeix la resposta anterior).
EliminaPel que fa als sistemes artificials, els sistemes que hi ha són preventius, es a dir, per evitar que succeixi l'eutrofització. Com per exemple, prohibir els abocaments domèstics i agricoles a l'aigua, depurar les aigües residuals, dismunuir el contingut de polifosfats dels detergents...
esperem haver respost el teu dubte.
Hola Tania, tal i com hem respost a la Marta les aigües de llacs i embassaments tenen la capacitat d'autoregular-se. Això es possible gràcies a aquella matèria orgànica que no s'oxida completament i que dona lloc a un sediment que precipita. Quan aquest precipita, elimina part del carboni de l'aigua. El fosfat que està en excés pot precipitar en el sediments i així, regular juntament amb el calci el pH mitjançant el sistema carbonats-bicarbonats-carbònic. A més, si aquest no rep aportacions de nutrients amb el pas del temps es va estabilitzant de forma natural. Pel que fa als sistemes artificials hi poden haver depuradores o potabilitzadores que imiten el procés d’autoregulació de l’aigua. No obstant, pensem que per tema econòmic no es fan depuradores ni potabilitzadores per tal de retornar l’equilibri d’un riu o embassament que ha patit eutrofització i, a més, tenint en compte que les aigües s’autoregulen. Gràcies, esperem haver resolt el teu dubte!
EliminaTot el grup.
Hola, hem trobat més informació i hem volgut complementar el primer comentari amb el segon comentari. Gràcies!
EliminaGrup eutrofització.
Bones! El tema de l'eutrofització hem sembla força interessant i molt curiós, sobretot quan es produeixen aquests increments de biomassa pels excessos de nutrients ja sigui natural o artificial. Únicament m'agradaria que m'aclarissiu què vol dir quan dieu .. a què us referiu amb colmatació? Té relació amb els processos naturals o artificials que es puguin donar en l'eutrofització? Gràcies
ResponEliminaLa colmatació es molt freqüent en zones on el temps de renovació de l’aigua és molt gran, tals com desembocadures de rius, llacs o embassaments. Degut al baix hidrodinamisme de la zona, la matèria orgànica present a l’aigua va sedimentant al fons aquàtic durant llargs períodes alhora que va creixent més vegetació, arribant a transformar un ecosistema aquàtic en un de terrestre. A més, si aquesta aportació de matèria orgànica és d’origen antropogènic, el procés de colmatació serà molt més ràpid.
EliminaTot aclarit! merciiii!
Elimina