Contaminación por nutrientes

Descripción de la contaminación por nutrientes

Puede producirse contaminación natural, a menudo por meteorización química/física y mezcla por acción oceánica, pero estos procesos son incontrolables (descontando la extracción de rocas fosfatadas). La contaminación atmosférica puede producirse por la volatilización del amoníaco, pero los efectos en la atmósfera son mucho menores que los impactos en las masas de agua, por lo que, de momento, nos centraremos en la contaminación marina.

Las especies marinas han evolucionado durante millones de años para adaptarse mejor a la contaminación natural, por lo que estos factores no suponen un problema. Sin embargo, las recientes oleadas de contaminación antropogénica son desconcertantes, y muchas comunidades acuáticas están amenazadas en todo el mundo.

Debes conocer dos tipos de contaminación por nutrientes: la contaminación por nutrientes de fuentepuntual y la contaminación pornutrientes de fuente difusa.

• La contaminaciónpor nutrientes de fuente puntualse refiere a la contaminación que puede atribuirse a un punto determinado y es fácilmente cuantificable. Ejemplos de ello son las tuberías de vertido y los desagües de fábricas y centrales eléctricas costeras.

• La contaminación por nutrientes de fuenteno puntual se refiere a la contaminación más difícil de precisar dónde se origina. La escorrentía de las zonas urbanas, las precipitaciones y la consiguiente sedimentación, y la escorrentía agrícola son ejemplos de contaminación de fuentes generalizadas.

Ejemplo de contaminación por nutrientes

Un ejemplo de contaminación por nutrientes son las floraciones de algas. La aplicación de nitrógeno y fósforo a los suelos hace que las plantas crezcan más rápido, sean más grandes y produzcan mayores rendimientos. Por tanto, lo mismo ocurrirá cuando estos nutrientes escurran hacia los cursos de agua cercanos (lixiviación); este exceso de nutrientes hará que las colonias de algas aumenten rápidamente y, a menudo, se produzcan "floraciones de algas" cerca de la superficie.

Figura 1: fotografía de una proliferación de algas en Rusia, vía Wikimedia Commons

Las floraciones de algas pueden tener consecuencias perjudiciales para los ecosistemas acuáticos (de las que hablaremos más adelante), ya que restringen la disponibilidad de luz solar para los productores que ocupan espacios más profundos, lo que puede provocar graves reducciones en la disponibilidad de oxígeno.

Causas de la contaminación por nutrientes

Aquí trataremos algunas de las causas significativas de la contaminación por nutrientes, que a menudo son consecuencia de la actividad humana.

Fig. 2: Causas de la contaminación por nutrientes que pueden dar lugar a la eutrofización, una consecuencia habitual de este tipo de contaminación.

Escorrentía agrícola

Las prácticas agrícolas se han intensificado en el último siglo, junto con el uso de fertilizantes nitrogenados y fosforados. El uso excesivo de estos fertilizantes puede provocar un exceso de nutrientes en los suelos. Las lluvias harán que los suelos ricos en nutrientes se filtren a los cursos de agua cercanos, y acaben desembocando en el mar. Un exceso de nitrógeno y fósforo estimula el rápido crecimiento de las colonias de algas, lo que provoca la proliferación de algas y la consiguiente eutrofización. El nitrógeno que se pierde en la atmósfera por la volatilización del amoníaco puede contaminar las masas de agua por deposición atmosférica.

La acuicultura provoca la contaminación por nutrientes, ya que el exceso de fertilizantes, residuos y restos de comida hace que se liberen masas de nitrógeno y fósforo en las aguas costeras.

Tratamiento de aguas residuales

Las plantas de tratamiento de aguas residuales y las fosas sépticas tratan grandes cantidades de residuos cada día. Sin embargo, estos sistemas se centran en eliminar partículas peligrosas y venenosas en lugar de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo, por lo que a menudo se vierten aguas ricas en nutrientes. Esto es especialmente problemático en zonas muy urbanizadas, donde se producen y tratan abundantes residuos.

Escorrentía urbana y basura

Las lluvias torrenciales en zonas urbanizadas pueden saturar los sistemas de alcantarillado y residuos. El uso de fertilizantes en el césped, los residuos de animales domésticos y salvajes y los vertidos industriales contribuyen a la escorrentía urbana. Esta escorrentía contendrá grandes cantidades de nutrientes, por lo que los ecosistemas acuáticos pueden quedar devastados cuando se producen tormentas. La basura de los civiles también puede ser un problema, ya que se libera nitrógeno y fósforo de la comida tirada.

Fig. 3: foto de la escorrentía urbana en aguas costeras, vía Wikimedia Commons.

Combustibles fósiles

Los combustibles fósiles se queman para liberar energía para la electricidad, el transporte y los procesos industriales. Esta combustión libera óxidos de nitrógeno a la atmósfera, que luego pueden depositarse atmosféricamente como iones de nitrógeno directamente en los cursos de agua, o en las masas de tierra terrestres y posteriormente lixiviarse en el agua.

Consecuencias de la contaminación por nutrientes

Las consecuencias de la contaminación por nutrientes en las vías fluviales pueden tener ramificaciones catastróficas para los ecosistemas marinos, las industrias pesqueras y el medio acuático. Repasemos algunas de estas consecuencias:

Eutrofización

Ya hemos hablado de la proliferación de algas; se produce cuando se libera un exceso de nutrientes en las masas de agua, lo que provoca el crecimiento exponencial de colonias de algas y la formación de grandes manchas verdes cerca de la superficie. La proliferación de algas puede bloquear la penetración de la luz solar en las capas más profundas del océano, provocando la disminución de las poblaciones productoras. Estas poblaciones productoras suelen constituir la base de los ecosistemas acuáticos y proporcionan oxígeno y una fuente de alimento estable en la base de las cadenas alimentarias. Por tanto, la disminución de las poblaciones de productores no sólo provocará una disponibilidad limitada de oxígeno (eutrofización), sino que también causará una reducción de los recursos alimentarios en muchos niveles tróficos. Los depredadores también se verán afectados por la proliferación de algas, ya que no podrán localizar eficazmente a sus presas.

Fig. 4: El proceso de eutrofización.

Otros efectos en los ecosistemas

Las toxinas venenosas de las floraciones de algas perjudicarán a las poblaciones de peces, y las especies invasoras se adaptarán mejor a los entornos con alto contenido en nutrientes y expulsarán a las especies originales, lo que puede provocar una pérdida de funcionalidad del ecosistema. La lluvia ácida y la deposición atmosférica disminuirán el pH del agua, lo que afectará negativamente a los organismos marinos que necesitan carbonatos cálcicos para sus exoesqueletos calcáreos.

Consecuencias para las poblaciones humanas

Las toxinas liberadas por la proliferación de algas son venenosas y pueden arruinar el agua potable de comunidades enteras. El declive de los ecosistemas acuáticos afectará negativamente a los medios de subsistencia de las personas que trabajan en las zonas costeras. Por ejemplo, la disminución de las poblaciones de peces limitará las capturas disponibles para los pescadores y afectará gravemente a la producción de las empresas de pesca comercial si los peces populares se ven afectados. Los ecosistemas de coral y manglares también se verán degradados por la contaminación de nutrientes, y estos hábitats proporcionan ingresos a las comunidades costeras en forma de materiales y turismo.

Implicaciones medioambientales

Las floraciones de algas resultantes de la contaminación por nutrientes disminuirán la calidad del agua por las toxinas liberadas, y estas toxinas pueden viajar a otras masas de agua y afectar también a estas zonas. El debilitamiento de los ecosistemas afectará a los hábitats acuáticos de todo el mundo, desde los lechos de los ríos hasta los manglares tropicales y las praderas marinas. La lluvia ácida producida por la precipitación de aguas contaminadas devastará también los hábitats terrestres.

Prevención de la contaminación por nutrientes

La prevención de la contaminación por nutrientes es muy importante, ya que amenaza los ecosistemas acuáticos de todo el mundo, especialmente en zonas densamente pobladas. Por tanto, debemos tener cuidado con lo que permitimos que arrastre a las vías fluviales cercanas. He aquí algunas formas en que los seres humanos pueden reducir la contaminación por nutrientes:

Prácticas agrícolas

Deben modificarse las prácticas agrícolas que provocan la escorrentía de un exceso de nutrientes a las masas de agua:

• Utilizar fertilizantes sólo cuando sea totalmente necesario y utilizar fertilizantes respetuosos con el medio ambiente que liberen los nutrientes lentamente.
• Implantar sistemas de drenaje eficientes para hacer frente al tiempo impredecible.
• También debe mejorar la gestión de los residuos animales, para que los nutrientes no se liberen tan fácilmente del estiércol. Esto podría significar utilizar exclusivamente el estiércol como abono y restringir el deambular del ganado cerca de las vías fluviales.
• Deben introducirse cambios similares en la acuicultura, haciendo mayor hincapié en reformar las prácticas lo antes posible, ya que las explotaciones acuícolas pueden dañar las masas de agua con mucha facilidad.

Tratamiento de las aguas residuales

Deben introducirse cambios en el tratamiento de las aguas residuales para limitar el vertido de residuos ricos en nutrientes contaminantes:

• Hay que tener en cuenta el contenido de nitrógeno y fósforo de los residuos, y aplicar nuevos métodos para eliminar estas sustancias químicas antes de verter los residuos en las masas de agua.
• Deben construirse estructuras de tratamiento de aguas residuales más completas, capaces de hacer frente a las presiones de las inclemencias meteorológicas y que resistan el desbordamiento.
• Hay que investigar a fondo los posibles lugares de vertido para asegurarse de que el impacto en los ecosistemas acuáticos es mínimo.

Energía renovable

El cambio a fuentes de energía renovables que no produzcan contaminantes (como los óxidos de nitrógeno de los combustibles fósiles) tendrá un impacto considerable en la reducción de la contaminación por nutrientes. La energía solar, geotérmica y mareomotriz son sólo algunas de las alternativas a los combustibles fósiles.

Esperemos que ahora seas más consciente de la contaminación por nutrientes. Un consejo importante para prevenir la contaminación por nutrientes es recordar recoger siempre las cacas de perro.