EUTROFITZACIÓ: Quan els nutrients són un problema

EUTROFITZACIÓ

Un riu, un llac o un embassament, sofreixen eutrofització quan les seves aigües s'enriqueixen en nutrients. Podria semblar a primera vista que  és bo que les aigües estiguin ben plenes de nutrients, perquè així podrien viure més fàcilment els éssers vius, ja que no els faltaria aliment. Però la situació no és tan senzilla. El problema està en què si hi ha excés de nutrients hi creixen en abundància plantes i altres organismes fotosintètics. Més tard, quan moren, es descomponen, produint males olors i un aspecte desagradable, disminuint dràsticament la qualitat de l’ aigua. Aquest procés de putrefacció consumeix una gran quantitat de l'oxigen dissolt i les aigües deixen de ser aptes per a la major part dels éssers vius. El resultat final és un ecosistema gairebé destruït.

EFECTES DE L'EUTROFITZACIÓ

• Augment de la producció i biomassa de productors primaris (algues en general).
• Modificació de les característiques de la massa d'aigua, pèrdua de qualitat.
• Degradació organolèptica de l'aigua.
• Deterioració de les comunitats biològiques amb substitució d'espècies sensibles per espècies oportunistes més resistents.
• Desoxigenació de l'aigua, ocasionant normalment mortalitat de peixos.
• Augment de les despeses d'operació dels sistemes públics de proveïment d'aigua per problemes de sabor i olor.

• Ompliment i obstrucció dels canals de reg per creixement d'algues macròfites.

• Reducció de la possibilitat d'utilització de l'aigua per a finalitats recreatives a causa de les olors produïdes per la descomposició de les algues.

• Producció de toxines per determinades algues (dinoflagel·lats  – marees vermelles)
• Impediments a la navegació a causa del creixement de denses masses d'algues.  

Quan la concentració de nutrients augmenta en una conca, les algues, tan sèssils com planctòniques, creixen en gran quantitat, per la qual cosa l'aigua s'enterboleix.  Les algues i altres organismes, en morir, es descomponen gràcies a l'activitat dels bacteris, gastant oxigen. També es produeix un canvi en la vegetació aquàtica. A causa d'aquesta disminució d'oxigen, en aquesta conca no podran viure peixos que necessitin aigües riques en oxigen. En aquestes conques trobarem principalment barbs, perca i altres organismes d'aigües poc ventilades i oxigenades.

Les algues es desenvolupen quan troben condicions favorables: temperatura, sol ( llum) i nutrients. 

 A la zona mediterrània, a partir de la primavera, la temperatura i el sol són suficients, de manera que el creixement de les algues queda limitat per la quantitat de nutrients, especialment nitrogen i fòsfor.

L'erosió de la roca, la descomposició de la matèria orgànica silvestre i altres processos naturals produeixen, normalment, quantitats limitades d'aquests nutrients. Són, per tant, les aportacions humanes els que afavoreixen l'eutrofització.

El desequilibri de l'ecosistema i l'alteració de la composició química de l'aigua, converteixen al medi aquàtic en inadequat per als usos recreatius i d'un altre tipus, i es torna inacceptable per al consum humà. Una concentració alta de nitrats a l'aigua potable constitueix un problema sanitari per a l'home, especialment per als nens, perquè a l'estómac el nitrat es transforma ràpidament en nitrit, que pot reduir la capacitat de transport d'oxigen en sang. Les aigües superficials reben quantitats excessives de nutrients pels abocaments urbans i industrials i l'arrossegament d'abonaments agrícoles, principalment. L'excés de nutrients provoca un creixement exagerat d'algues i altres plantes aquàtiques. La descomposició de les restes d'algues i plantes consumeix l'oxigen dissolt en l'aigua. En l'aigua empobrida en oxigen no poden desenvolupar-se altres organismes que el necessiten per respirar.

NUTRIENTS QUE EUTROFITZEN LES AIGÜES

Els nutrients que més influeixen en aquest procés són els fosfats i els nitrats.

El fòsfor incideix més en l'eutrofització en sistemes aquàtics d'aigua dolça, mentre que el nitrogen té efectes més acusats en sistemes marins.

En els últims 20 o 30 anys les concentracions d'aquests compostos en sistemes aquàtics gairebé s'han duplicat.

En el cas del nitrogen, una elevada proporció, al voltant del 30% arriba a través de la contaminació atmosfèrica. El nitrogen és més mòbil que el fòsfor i pot ser rentat a través de sòl o saltar a l'aire per evaporació de l’ amoníac o per la seva desnitrificació.

El fòsfor és absorbit amb més facilitat per les partícules del sòl i és arrossegat per l'erosió, en suspensió o dissolts per les aigües de vessaments superficials.

En condicions naturals, en un sistema aquàtic n’ entren menys d'1 Kg/per hectàrea i any. A l’ haver abocaments antropogènics aquesta quantitat puja. Els sabons i detergents han estat al llarg de molts anys un dels principals causants d'aquest problema. Fa uns 40 anys, el 65% del pes dels detergents era un compost de fòsfor, la funció del qual era quelar ions, de manera que no impedissin el treball de les molècules surfactants ( que redueixen la tensió superficial dels líquids). El resultat era que els abocaments domèstics i de bugaderies contenien una gran proporció d'ió fosfat. A partir de 1973, Canadà, en primer lloc i a continuació altres països, van prohibir l'ús de detergents que tinguessin més d'un 2.2 % de fòsfor, obligant així a utilitzar  altres quelants amb menor contingut d'aquest element. Fins i tot en algunes legislacions es prohibeixen els detergents amb, més d'un 0.5 % de fòsfor.

Detergent amb fosfats

FONTS D'EUTROFITZACIÓ

Una de les principals fonts de contaminació per nitrogen és el vessament procedent de indústria agrícola i ramadera i la majoria del fòsfor prové de les llars i la indústria . Els processos de tractament de les aigües residuals en les plantes depuradores són vitals per reduir la contaminació per nitrogen i fòsfor en les masses d'aigua europees. Quan el nitrat és desplaçat des de les terres agrícoles, la contaminació afecta primer a les aigües subterrànies succintes i després a les profundes dels aqüífers vulnerables. Això suposa un problema, perquè la major part del subministrament d'aigües subterrànies s'obté de pous profunds, per la qual cosa l'aigua no presenta, de moment una alta concentració de nitrat. On l'aigua s'obté d'aqüífers poc profunds i d'alta concentració de nitrogen, habitual en el proveïment de particulars o de petites comunitats, la població pot trobar-se en situació de risc. Des de 1980, la concentració de nitrat ha romàs més o menys constant en els principals rius de la Unió europea. No hi ha evidència que el descens del consum de fertilitzants nitrogenats a les terres agrícoles hagi disminuït la presència d'aquest element en les aigües. El fòsfor, per contra, ha sofert una disminució en els principals rius europeus, a causa de la millora del tractament de les aigües residuals i la reducció del contingut en fòsfor dels detergents domèstics.

 TIPUS D’ EUTROFITZACIONS

a) Eutrofització natural: És un procés que es va produint lentament de manera natural en tots els sistemes aquàtics del món, perquè tots van rebent nutrients.

b) Eutrofització d'origen antropogènic : Els abocaments humans acceleren el procés fins a convertir-ho moltes vegades en un greu problema de contaminació. Les principals fonts d'eutrofització són:

• Els abocaments urbans que porten detergents i desfets orgànics.

• Els abocaments ramaders i agrícoles que aporten fertilitzants,

desfets orgànics i altres residus rics en fosfat i nitrats.

Per conèixer el nivell d'eutrofització d'un aigua determinada, se sol mesurar el contingut en clorofil·la d'algues en la columna d'aigua, aquest valor es combina amb altres paràmetres com el contingut de fòsfor i nitrogen i el valor de penetració de la llum.

MESURES PER EVITAR L'EUTROFITZACIÓ

El control dels abocaments de nutrients des de fonts puntuals depèn del compliment de les directives de la Unió Europea, que estipula que els governs han de vetllar perquè totes les aglomeracions urbanes disposen de sistemes col·lectors i de tractaments de les seves aigües residuals. Igualment s'estableix la necessitat d'eliminar els nutrients a les zones sensibles. Respecte al control d'abocaments puntuals però de menor quantitat, la legislació no és tan eficaç, tenint aquests abocats efectes molt perjudicials per als petits rius. Quant a les fonts difuses el control és menys eficient, per exemple, el vessament de nitrats en l'agricultura. L'ús de fertilitzants i les càrregues de nutrients procedents del fem (purins) han disminuït des dels anys 80. Malgrat això, les masses d'aigua segueixen rebent grans aportacions de nutrients.

Els més eficaç per a la lluita contra aquest tipus de contaminació és disminuir la quantitat de fosfats i nitrats en els abocaments, usar detergents amb baixa proporció de fosfats, utilitzar menys quantitat de detergents o detergents naturals , no abonar en excés els camps, usant els desfets agrícoles i ramaders com a fertilitzants en lloc d'abocar-los en abocadors especialitzats.

Practicar l'agricultura ecològica: Les tècniques d'agricultura ecològica basen la fertilització en aportacions de matèria orgànica, abonaments verds i rotacions de cultius. Aquestes tècniques afavoreixen una bona estructura del sòl, que redueix l'erosió, i mantenen nivells baixos de nutrients lliures en el sòl, evitant que puguin ser arrossegats fins als cursos d'aigua subterrània i superficial. Els fertilitzants orgànics, com el fem, aporten tota la gamma de nutrients que necessiten les plantes, milloren les propietats físiques del sòl i afavoreixen l'activitat biològica imprescindible per a una correcta fertilitat alhora que presenten molta més resistència al rentat o arrossegament dels nutrients, d'aquesta forma permeten obtenir bones collites sense contaminar l'aigua.

Ajustar les aportacions d'abonaments: L'excés d'abonaments no condueix a millors collites, és un malbaratament que costa car a l'agricultor i al medi ambient. Hem d'ajustar les aportacions a les necessitats del cultiu i les característiques de la zona. Si per a cert cultiu l'aportació de 100 unitats fertilitzants permet augmentar la collita en un 20 % poden fer falta 400 o més unitats fertilitzants per augmentar un 40 %.

Aplicar correctament els abonaments: Aportar abonaments de manera que els nutrients estiguin disponibles quan la planta ho necessiti, aconseguint-se així un millor aprofitament dels nutrients i, per tant, millors collites amb una menor contaminació. Per a això hem de fraccionar la seva aplicació, realitzant diverses aportacions en petites quantitats, repartits al llarg del cicle del cultiu segons les seves necessitats específiques.

Evitar l'erosió: Com s'ha indicat anteriorment la principal causa d’ aport de nutrients a les aigües superficials és l'erosió i, en les nostres condicions, l'erosió hídrica. Reduir-la no només significa evitar l'eutrofització sinó també conservar la fertilitat del sòl. Per això, és molt important prendre mesures per reduir els processos erosius, especialment en aquelles parcel·les que no estan anivellades. 

Algunes d'aquestes mesures són:

•  Llaurar el sòl segons les corbes de nivell, mai en l'adreça del pendent. 

• Mantenir el sòl cobert de vegetació, la qual fixa el sòl i evita l'impacte de la pluja, mitjançant cobertes herbàcies en els cultius llenyosos, abonaments verds en els períodes sense cultiu i realitzar guarets. 
• Quan el sòl no pot tenir vegetació cobrir-ho amb embuatats, per exemple de palla.

• Reduir el treball del sòl i evitar especialment aquells treballs que deixen el sòl molt disgregat.

Mantenir el sòl amb vegetació: La vegetació, especialment l'herbàcia, no només redueix l'erosió també pren els nutrients del sòl evitant que aquest s'enriqueixi a l'excés. Quan aquesta vegetació mor retorna el nitrogen i el fòsfor al sòl en formes orgàniques que són arrossegades molt menys que les formes minerals originals.

Impedir els abocaments orgànics: Tant les granges com  moltes indústries agroalimentàries produeixen residus líquids amb una elevada càrrega orgànica. Aquests residus tenen una ran capacitat contaminant pel que s'han de depurar abans del seu abocament. Igualment s'han d'emmagatzemar durant el menor temps possible i en instal·lacions que garanteixin que no es produeixen fugides o infiltracions. La majoria d'aquests residus poden ser emprats com a abonaments amb un mínim de tractaments senzills i econòmics, com el compostatge. D'aquesta forma passen de ser residus a  un important recurs per a l'agricultura.