Eutrofización y contaminación de las aguas: causas, procesos y medidas de control

Eutrofización

3) Eutrofización: el desarrollo de la biomasa en un ecosistema viene limitado por la escasez de algunos elementos químicos como el nitrógeno y el fósforo, que los productores primarios necesitan para desarrollarse y a los que llamamos limitantes. La contaminación puntual de las aguas por efluentes urbanos o difusa por la contaminación agraria o atmosférica puede aportar cantidades importantes de esos elementos faltantes. El resultado es el aumento de la producción primaria con importantes consecuencias negativas sobre la composición, estructura y dinámica del ecosistema.

El término eutrofización es el enriquecimiento en nutrientes de un ecosistema. Se refiere específicamente al aporte masivo de nutrientes inorgánicos en un ecosistema acuático. La eutrofización se suele producir en lagos porque sus aguas estancadas y encerradas impiden desplazar los nutrientes hacia el mar, donde se diluirían, y sus aguas poco agitadas disminuyen el intercambio de oxígeno con la atmósfera.

La eutrofización produce de manera general un aumento de la biomasa y un empobrecimiento de la diversidad, porque cambia las condiciones del ecosistema provocando su degradación y cambios drásticos en la flora y la fauna.

Proceso de eutrofización

El aporte de cantidades importantes de fosfatos y nitratos provoca un crecimiento exagerado de algas que cubre la superficie del agua, impidiendo que la luz penetre hasta el fondo del ecosistema. En el fondo se vuelve imposible la fotosíntesis productora de oxígeno libre, a la vez que aumenta la actividad metabólica consumidora de oxígeno de los descomponedores, que empiezan a recibir los excedentes de materia orgánica producidos cerca de la superficie y degradan los organismos fotosintéticos del fondo, que acaban muriendo por falta de luz. En el fondo se agota pronto el oxígeno por la actividad aerobia y el ambiente se vuelve anaerobio. La alteración del ambiente que suponen estos cambios hace inviable la existencia de la mayoría de las especies que forman el ecosistema.

Un lago oligotrófico es el que posee escasos nutrientes y eutrófico aquel con muchos nutrientes. La eutrofización transforma un medio oligotrófico en eutrófico.

Medidas para minimizar y corregir la eutrofización

• Limitar o prohibir los vertidos domésticos y agrícolas en ecosistemas acuáticos reducidos o con escasa dinámica.
• Depurar las aguas residuales antes de devolverlas al medio natural.
• Disminuir el contenido de polifosfatos en los detergentes.
• Inyectar oxígeno puro en lagos y embalses afectados.

Contaminación de sistemas fluviales (contaminación por energía orgánica y autodepuración)

Los sistemas fluviales pueden sufrir contaminación de cualquier tipo: fertilizantes de la agricultura, vertidos industriales, purines de la ganadería, etc. Lo más frecuente es la contaminación por materia orgánica. El aporte de materia orgánica también provoca eutrofización al incrementarse los procesos oxidativos y disminuir el oxígeno disuelto, liberando fósforo de los sedimentos.

El resultado es un lago de aguas de color verde azulado con muchos restos vegetales que desprenden malos olores y con una fauna muy empobrecida.

Cuando el medio vivo se transforma y de forma natural elimina la contaminación que tiene, se habla de autodepuración. Gracias a estos fenómenos de filtración y oxidación combinados con la acción de organismos que viven en el medio acuático y sobre los cauces, el agua asegura su calidad y preserva el equilibrio de su ecosistema.

Las bacterias y los hongos descomponedores aerobios son los principales responsables de la autodepuración, ya que descomponen toda la materia orgánica transformándola en inorgánica, que luego será utilizada por organismos fotosintéticos o se acumulará en los sedimentos.

Si el nivel de contaminación no llega a ser crítico, el agua es capaz de autodepurarse, eliminando progresivamente los agentes contaminantes. Pero un nivel muy elevado de materia orgánica puede agotar el O₂ disuelto y los descomponedores aerobios sin oxígeno mueren. Si no hay aporte de materia orgánica, con el tiempo volverá a haber oxígeno y los descomponedores acabarán eliminando el excedente de materia orgánica. Sin embargo, la depuración del agua tiene sus límites: la sal y los plásticos, que no son biodegradables, alteran este fenómeno.

Contaminación de aguas subterráneas (salinización, fosfatos, nitratos, fosas sépticas)

Las aguas subterráneas están más protegidas, ya que los contaminantes tienen que llegar por infiltración a través de los materiales situados por encima del acuífero. Una vez incorporado el contaminante al flujo subterráneo, es muy difícil y costoso detectar su presencia, conocer su desplazamiento y evolución, y detenerlo antes de que llegue a los manantiales o pozos de explotación.

Hay que tener en cuenta que las aguas subterráneas no tienen capacidad de autodepuración: es muy lenta y la depuración artificial es difícil o imposible. Los contaminantes pueden ser muy variados: sales minerales, metales pesados, virus, bacterias, etc. Las fuentes de contaminación en las que el agua que se infiltra en el terreno puede contener lixiviados de un vertedero, zona agrícola, estiércol, purines de una zona ganadera, residuos tóxicos y peligrosos, etc.

Hay dos problemas graves:

• La salinización de gran número de acuíferos litorales.
• La excesiva concentración de nutrientes inorgánicos como fosfatos o nitratos, que afecta a las zonas de intensa explotación agrícola, donde se establece un circuito de recirculación a través de los riegos y un enriquecimiento progresivo del agua en compuestos nitrogenados. En el agua subterránea, la ausencia de fotosíntesis impide que se consuman los nitratos y fosfatos, acumulándose.

La salinización de acuíferos cercanos a la costa (intrusión salina) se produce porque, al sobreexplotar el acuífero extrayendo más agua de la que se recarga por las precipitaciones, se produce un descenso del nivel freático hasta llegar a estar el agua del acuífero tan baja que entra el agua del mar hacia el interior del acuífero, impulsado por el efecto succión creado por el vaciado del acuífero con bombas aspirantes.

Fosas sépticas: son tanques enterrados donde se depositan las aguas sucias domésticas para que la parte sólida se pueda depositar, liberando la parte líquida. Debido a la posibilidad de presencia de organismos patógenos, la parte sólida debe ser retirada a través de un canal limpia-fosas y transportada a un vertedero en las zonas urbanas o enterrada en zonas rurales. Una vez que pasa por la fosa séptica, el agua sigue contaminada aunque menos. En zonas rurales se suele verter en un pozo ciego, y esto hace que se contamine el agua subterránea.

Contaminación de mares y océanos (mareas negras y vertidos costeros)

Los mares y océanos son el sumidero final para gran parte de los residuos que producimos. Durante mucho tiempo se tuvo la idea de que los mares podían diluir, dispersar y degradar grandes cantidades de contaminantes sin que se notaran efectos negativos. Todo tipo de contaminantes terminan en el mar.

El petróleo y sus derivados son imprescindibles como fuente de energía y para la fabricación de productos de la industria química, farmacéutica, alimentaria, etc. La mayor parte del petróleo se usa en lugares muy alejados de sus puntos de extracción, por lo que debe ser transportado por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos kilómetros, lo que provoca accidentes de vez en cuando. Estas fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen repercusiones ambientales, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra: desperdicios domésticos, coches, gasolineras, refinerías, etc.

Los vertidos costeros son una contaminación intencionada de aguas residuales sin depurar, realizados a través de emisarios submarinos sobre la plataforma continental, procedentes de núcleos urbanos o industrias, del lavado de tanques de barcos de transporte, residuos radiactivos, etc. Los vertidos de hidrocarburos pueden proceder de accidentes, fugas, vertidos ilegales o extracciones de crudo en alta mar o en plataformas petrolíferas.

Los efectos ambientales de una marea negra son causados por el petróleo que queda en la superficie, que impide la entrada de luz hasta los productores, por lo que desaparecen, y el resto de las especies que estaban relacionadas a través de las cadenas tróficas. Los componentes más pesados caen al fondo destruyendo la flora y fauna bentónicas. La ingestión de crudo tiene efectos tóxicos. El petróleo puede cubrir las plumas de las aves marinas y la piel y el pelo de los mamíferos, dificultando sus movimientos e inutilizando su función de aislante térmico.

Para combatir las mareas negras

Se pueden emplear medidas preventivas, como la elaboración de reglamentaciones y leyes, y medidas correctoras que permitan eliminar el crudo y paliar sus efectos:

• Barreras flotantes de contención para cercar el vertido, efectivas cuando las aguas están en calma y los vertidos son reducidos.
• Barreras químicas que utilizan geles para recoger el crudo en mar abierto.
• Recogida por succión del petróleo en superficie mediante bombas de aspiración o espumaderas.
• Empleo de agentes dispersantes que forman emulsiones que puedan ser biodegradadas.
• Utilización de agentes de hundimiento como arcillas o cenizas, que lo depositan en el fondo. El inconveniente es la contaminación del fondo.
• Combustión del vertido, que produce contaminación del aire y posterior lluvia ácida.
• Biorremediación, que es el método más eficaz y ecológico en la actualidad, y que se basa en añadir bacterias que degradan hidrocarburos.