Il eutrofizzazione è un eccesso di sostanze nutritive che contribuiscono a un corpo idrico, generando un'esplosione demografica di alghe, cianobatteri e piante acquatiche. Questo fenomeno a sua volta provoca una diminuzione dell'ossigeno disciolto nell'acqua e, quindi, influisce sulla vita sottomarina..
L'ossigeno disciolto diminuisce a causa della ridotta fotosintesi da parte di alghe e piante sommerse. Ciò si verifica sia per il blocco della luce solare dovuto alla proliferazione delle piante superficiali, sia per il più alto tasso di consumo di ossigeno da parte di queste popolazioni..
L'eutrofizzazione può verificarsi per cause naturali quando la dimensione o il flusso di un corpo idrico è ridotto o piogge eccezionali che trasportano carichi nutrizionali ai corpi idrici. Tuttavia, nella maggior parte dei casi l'eutrofizzazione avviene per cause (antropiche) generate dall'uomo..
Il problema dell'eutrofizzazione sta crescendo in tutto il mondo e più della metà dei laghi del mondo ne soffre a un certo livello. Allo stesso modo, le zone morte nei mari proliferano a causa del verificarsi di questo fenomeno, identificandone più di 700.
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L'eutrofizzazione inizia con l'apporto all'acqua di quantità insolite di nutrienti, in particolare azoto (N) e fosforo (P). Questi contributi possono provenire sia da fonti naturali che umane (antropiche), ma in ogni caso sono il prodotto e la causa di uno squilibrio ecologico.
L'eccezionale apporto di nutrienti essenziali per la crescita delle piante favorisce lo sviluppo di piante acquatiche invasive e alghe. Può essere sia fitoplancton che macroalghe e si verifica anche la proliferazione di cianobatteri.
Questi organismi hanno tassi riproduttivi elevati e sono in rapida crescita, quindi avendo abbastanza nutrienti, hanno vantaggi competitivi. Crescono sulla superficie del corpo idrico e coprono l'intera superficie.
Alghe galleggianti e piante acquatiche che ricoprono la superficie impediscono alla luce solare di penetrare negli strati inferiori dell'acqua. A causa di ciò, le alghe e le piante sommerse non possono fotosintetizzare e iniziare a morire..
Il blocco della fotosintesi subacquea da questa proliferazione superficiale della massa vegetale implica anche la diminuzione dell'ossigeno disciolto nell'acqua. Inoltre, altre fonti di ossigeno disciolto sono limitate, come lo scambio con l'atmosfera dovuto al blocco esercitato dalla massa vegetale superficiale..
Sotto la superficie aumenta l'attività degli organismi in decomposizione, in particolare batteri e archei. Ciò implica un aumento della domanda di ossigeno disciolto, che viene ridotta.
L'aumento dell'attività di decomposizione è una conseguenza del maggior apporto di materia organica a seguito dello scoppio della popolazione di superficie. Anche l'aumento della morte di organismi sottomarini influisce.
L'apporto interno della materia organica e quello esterno degli effluenti contaminati richiede più ossigeno per la sua stabilizzazione biochimica (Biochemical Oxygen Demand). Quando l'ossigeno scarseggia, la materia organica semi-decomposta si accumula, l'intero ecosistema va in crisi e la vita scompare.
L'eutrofizzazione è causata da un apporto di nutrienti superiore al normale equilibrio dell'ecosistema. Ciò può accadere sia per cause naturali che artificiali, sebbene le prime siano rare..
Le correnti di acque fredde profonde possono causare esplosioni di popolazione di fitoplancton trascinando i nutrienti dal fondo dell'oceano alla superficie (upwelling). Allo stesso modo, le fioriture o gli affioramenti algali sono fenomeni naturali causati da diversi fattori che favoriscono la crescita del fitoplancton..
In tali condizioni favorevoli, si verificano insoliti aumenti della popolazione di dinoflagellati e diatomee. Alcune specie di microalghe sono innocue e benefiche, ma altre sono alghe tossiche, come i dinoflagellati del genere Alexandrium.
Questa tossicità è dovuta all'emissione da parte di microalghe di tossine come la saxitossina, la ciguatossina e le gonatossine..
I fiumi nella loro derivazione lungo il canale generano meandri o curve marcate, che talvolta rimangono isolate. In questo modo si producono lagune a ferro di cavallo, alimentate da acqua piovana, deflusso o periodici trabocchi del fiume.
In questi serbatoi d'acqua c'è una concentrazione di nutrienti superiore a quella del fiume, perché non c'è deflusso. Pertanto, fenomeni naturali di eutrofizzazione si verificano con la proliferazione di alghe e vegetazione acquatica..
La causa più importante dell'eutrofizzazione oggi è la contaminazione dei corpi idrici da parte delle attività umane. Soprattutto le acque reflue senza un trattamento adeguato e l'inquinamento diffuso dall'agricoltura, che è il più importante al mondo..
I fertilizzanti chimici sono composti da composti appositamente formulati per fornire nutrienti essenziali per la crescita delle piante. La formula principale del fertilizzante include azoto (N), fosforo (P) e potassio (K).
Nei sistemi agricoli l'applicazione di questi prodotti è inefficiente, tanto che circa il 60% viene lavato dall'acqua di ruscellamento. Questi nutrienti finiscono in corpi idrici come fiumi o infine laghi e oceani, trasportati dall'acqua di ruscellamento..
Le acque reflue di case, uffici e fabbriche forniscono una grande quantità di materia organica e sostanze inorganiche che promuovono l'eutrofizzazione. Le acque reflue domestiche trasportano un elevato carico di materia organica che, se non trattata, raggiunge i corpi idrici.
Saponi e detergenti utilizzati per l'igiene personale, la casa e altre strutture, includono anche fosfati e nitrati.
Le industrie emettono gas contenenti ossidi di azoto tra gli altri composti nell'atmosfera. Questi gas reagendo con il vapore acqueo producono acidi che precipitano e raggiungono i corpi d'acqua.
Questi composti sono ulteriori fonti di nitrati che sono uno dei principali nutrienti che promuovono la crescita delle piante..
L'aumento delle temperature globali favorisce l'eutrofizzazione, poiché le acque calde favoriscono la crescita di alghe e piante acquatiche. D'altra parte, la quantità di ossigeno disciolto diminuisce in proporzione all'aumento della temperatura dell'acqua..
Altri fattori contribuiscono allo sviluppo dell'eutrofizzazione, tra cui la mancanza di mobilità dell'acqua, la bassa profondità, il flusso basso e le alte temperature dell'acqua. Meno acqua c'è nell'ecosistema acquatico o più lento è il suo tasso di rinnovamento, più velocemente si raggiunge la saturazione dei nutrienti.
L'eutrofizzazione è un grave problema che colpisce principalmente gli ecosistemi di acqua dolce, ma si verifica anche negli ecosistemi marini. In tutto il mondo, circa la metà dei laghi ha un certo livello di eutrofizzazione e molti fiumi e aree costiere hanno aree morte a causa di questa causa..
La principale conseguenza dell'eutrofizzazione è la diminuzione della biodiversità nell'ecosistema e infine la scomparsa della vita acquatica. Nelle fasi iniziali, i nutrienti in eccesso favoriscono la proliferazione di organismi invasori che mostrano una rapida crescita e riproduzione in queste condizioni..
Nella misura in cui queste specie predominano, spostano il resto delle specie nell'ecosistema, riducendo la loro diversità biologica. Con il procedere dell'eutrofizzazione, le condizioni a livello sottomarino diventano sfavorevoli alla vita e gli organismi muoiono.
In questo modo scompaiono pesci, alghe e piante sommersi, così come altri organismi acquatici per mancanza di ossigeno e luce. La destinazione finale, se l'eutrofizzazione continua, è la quasi totale scomparsa della vita acquatica..
L'attività dei batteri anaerobici produce gas tossici come l'idrogeno solforato, causando grandi morti di organismi acquatici..
L'impatto si estende agli ecosistemi terrestri, poiché anche quegli esseri viventi che dipendono dallo specchio d'acqua muoiono o migrano. Ciò è dovuto sia alla perdita della fonte di cibo che al degrado della qualità potabile dell'acqua..
Nelle zone eutrofizzate, la produzione alimentare diminuisce con la diminuzione della pesca perché i primi organismi ad essere colpiti sono i pesci. Questi, nel caso di fiumi e mari, sono costretti a lasciare la zona, mentre nei laghi finiscono per scomparire.
L'acqua potabile deve soddisfare le condizioni di qualità, inclusi il livello di ossigeno disciolto, il pH e l'assenza di impurità organiche e inorganiche. Quando si verifica l'eutrofizzazione, l'acqua nell'ecosistema riduce il suo contenuto di ossigeno disciolto e accumula grandi quantità di materia organica in decomposizione..
Questo a sua volta è dannoso per la salute e provoca cattivi odori e variazioni di colore, incompatibili con il suo utilizzo come acqua potabile. Il pH dell'acqua viene alterato, diventando più acido per la presenza di acidi organici.
La salute pubblica può essere influenzata dal consumo di acqua non potabile proveniente da corpi idrici eutrofici. Inoltre la proliferazione di alcune microalghe apportano tossine all'acqua e agli organismi che la consumano.
Allo stesso modo, l'aumento dei batteri anaerobici genera l'emissione di gas tossici come l'idrogeno solforato e il metano..
Gli ecosistemi acquatici sono importanti poli di attrazione turistica, generano fonti di lavoro e sviluppo locale. Questi benefici sono minacciati dall'eutrofizzazione, poiché influisce sia sulla biodiversità che sui valori paesaggistici dell'area..
Come conseguenza di tutto quanto sopra, l'eutrofizzazione porta a grandi perdite economiche in termini di diminuzione della pesca, del reddito del turismo e dell'uso dell'acqua..
Le soluzioni al problema dell'eutrofizzazione devono essere affrontate nell'ottica della prevenzione del fenomeno e della sua bonifica.
Il punto di partenza per la prevenzione dell'eutrofizzazione è la consapevolezza del cittadino sulla sua esistenza, cause e conseguenze. In questo modo, i cittadini possono esercitare pressioni affinché vengano adottate le misure necessarie..
La soluzione fondamentale al problema dell'eutrofizzazione dovuta a cause antropiche è la riduzione dell'inquinamento idrico. Per questo, è necessario attuare l'adeguato trattamento delle acque reflue domestiche e industriali prima di essere scaricate nei corpi idrici..
È inoltre necessario controllare altre fonti indirette di inquinamento dell'acqua, come le emissioni di gas che generano piogge acide..
L'inquinamento idrico causato dalle attività agricole e zootecniche è diffuso, cioè le fonti inquinanti non possono essere identificate con esattezza. In modo tale che la soluzione al problema del contributo degli inquinanti da parte di queste attività sia quella di modificare gli schemi tecnologici di produzione.
È necessaria un'agricoltura che utilizzi meno input, in particolare fertilizzanti ed erbicidi, composti che apportano nitriti e fosfati all'acqua. Pertanto, i sistemi agricoli con circolazione chiusa di nutrienti come l'idroponica sono meno inquinanti in termini di contributi agli ecosistemi.
Si richiede inoltre attenzione alla gestione dei rifiuti organici, alla raccolta e al trattamento delle acque reflue negli impianti di produzione animale..
Una volta avviato il processo di eutrofizzazione di un corpo idrico, esistono diverse alternative per rimediare al problema.
Data la proliferazione di piante acquatiche galleggianti come la lenna (Lennaceae), la bora (Eichhornia crassipes) o altri, è possibile implementare programmi di raccolta. Consiste nel rimuovere massicciamente le piante dalla superficie del corpo idrico usando il trascinamento delle maya..
In casi gravi di contaminazione l'acqua può subire trattamenti di depurazione ricircolando dal corpo idrico agli impianti di depurazione.
Ci sono alcuni organismi che consumano alghe e piante acquatiche che proliferano in eutrofizzazione. Sono stati utilizzati protisti al pascolo eterotrofi, cioè consumano microalghe per ridurre le popolazioni che proliferano nell'eutrofizzazione..
È stato utilizzato anche il fungo Cercospora piaropi per il controllo di Eichhornia crassipes, un'angiosperma galleggiante che prolifera in condizioni eutrofiche.
Causare la flocculazione e la precipitazione delle microalghe è un'alternativa, soprattutto in caso di proliferazioni di alghe tossiche. Ciò si ottiene aggiungendo prodotti come ipoclorito di sodio (NaOCl), argille (caolinite) o combinazioni come cloruro di polialluminio con bentonite. Questi prodotti attirano e aderiscono alle microalghe, formando fiocchi o masse che poi precipitano sul fondo.
Il Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente indica l'esistenza di oltre 700 aree morte negli oceani del mondo. Queste zone morte sono dovute a una bassa concentrazione di ossigeno disciolto a causa dell'eutrofizzazione e la loro area stimata è superiore a 240.000 km².
Una delle zone morte marine più estese al mondo è la cosiddetta zona morta del Golfo del Messico. Sono oltre 20.700 km² di mare che soffrono di gravi problemi di eutrofizzazione, con la proliferazione di macro e microalghe galleggianti.
La causa centrale dell'eutrofizzazione di quest'area sono le acque inquinate del fiume Mississippi che ha la sua foce nel Golfo. Il Mississippi attraversa gran parte dell'area agricola del Nord America, essendo un bacino idrografico con un alto carico di inquinanti agricoli.
In questo mare interno situato tra l'Europa e l'Asia, è stato segnalato un aumento della proliferazione algale dagli anni '70. Ciò ha comportato il declino delle popolazioni di specie di acque poco profonde..
Secondo le informazioni dell'Agenzia europea dell'ambiente, l'ipossia e l'anossia si verificano ogni estate a causa dell'attività delle alghe. Tutto questo a causa dell'eutrofizzazione da parte dei nutrienti forniti dalle attività agricole e industriali nel bacino di questo mare..
Essendo un mare interno il cui unico collegamento oceanico indiretto è il canale del Bosforo, il rinnovo delle acque è molto lento. Questo, insieme agli alti livelli di contaminazione nei bacini che lo alimentano, lo rende particolarmente suscettibile all'eutrofizzazione..
Infatti, le concentrazioni medie di nitrati e fosfati sono aumentate di 18 volte dal 1960 al 1992. I maggiori contributi di inquinanti provengono dai bacini dei fiumi Danubio, Dnepr e Dniester..
Questo lago, chiamato anche lago Los Tacariguas, si trova nella parte centro-settentrionale del Venezuela con una superficie di 344 km². Forma un bacino endoreico, cioè chiuso, di 3.140 km². Molti dei suoi affluenti attraversano città nel centro del paese come Valencia e Maracay, con alte popolazioni e zone industriali..
La maggior parte delle acque reflue urbane e industriali viene scaricata nei fiumi convertiti in canali di drenaggio senza un trattamento adeguato. Ciò ha portato all'accumulo di enormi quantità di inquinanti nel corso dei decenni, compresi i nutrienti organici e inorganici..
Dal 1974 le concentrazioni di azoto sono raddoppiate e il fosforo triplicato nel lago. Trovandosi al di sopra di quanto ammesso nel 146% per l'azoto e nel 250% per il fosforo. Tutto ciò ha causato un vasto fenomeno di eutrofizzazione che oggi è a buon punto.
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