Eutrofização

A eutrofização ou eutroficação (do grego eutrofos, "bem nutrido") ocorre quando um corpo de água recebe uma grande quantidade de efluentes com matéria orgânica enriquecida com minerais e nutrientes que induzem o crescimento excessivo de algas e plantas aquáticas. Este processo é frequentemente induzido pelo despejo de resíduos líquidos oriundos de atividades de origem humana, sobretudo domésticas e industriais, resultando na descarga de nitrato ou fosfato contendo detergentes, fertilizantes ou esgoto em um sistema aquático. Este processo pode resultar em esgotamento do oxigênio do corpo d'água após a degradação bacteriana das algas.
Em virtude de serem lançados grandes quantidade de matéria orgânica tóxicas em corpos de água, a eutrofização causa muitas vezes sérios impactos ambientais. Um exemplo é uma "proliferação de algas" ou grande aumento do fitoplâncton em uma lagoa, lago, rio ou zona costeira como resposta ao aumento dos níveis de nutrientes.
Além de afetar sobretudo corpos de água parados (lagos, represas, açudes) e rios, pode também ocorrer em ambientes marinhos, porém com uma menor frequência pois as condições ambientais são menos favoráveis. No ambiente aquático, de maneira geral, as plantas são classificadas de acordo a sua capacidade de deslocamento: existem aquelas que se movem passivamente na água, arrastadas pelas ondas e correntes marinhas, são as aquáticas planctônicas (fitoplâncton, cianobactérias, plantas flutuantes), e as que se encontram fixas (plantas enraizadas e organismos aderidos, algas bênticas).
A eutrofização de corpos de água parados tornou-se um problema global de poluição da água. Clorofila-a, nitrogênio total, fósforo total, demanda biológica ou química de oxigênio e profundidade de secchi são os principais indicadores para avaliar o nível de eutrofização dessas águas. A meta 14.1 do Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 14 é evitar todas as formas de poluição marinha, incluindo a poluição por nutrientes que é a eutrofização.
A eutrofização consiste na sucessão gradativa de um estágio de vida aquática para outro, ocasionado pelo grande acúmulo de nutrientes e a alta produção de biomassa dentro dos corpos d'água, o que acarreta diversos problemas, como: forte odor em razão da sequente decomposição anaeróbica, diminuição na penetração de luz, alterações na cor e turbidez da água, florescimento excessivo que provoca a deterioração no ecossistema aquático, diminuição na concentração de oxigênio dissolvido, mudanças na produtividade, na biota e na sobrevivência da fauna aquática superior; além dos diversos danos para o turismo, abastecimento público, navegação e funcionamento das hidrelétricas.
O nível de eutrofização está relacionado com as formas de ocupação de uma bacia hidrográfica. Sendo assim, quanto mais interferência antrópica existir, maiores são as chances de gerar a eutrofização dos corpos d´água.
Os corpos de água classificam-se de acordo o seu grau de eutrofização:
A eutrofização é um processo natural de envelhecimento das massas de água (lagos, ou albufeiras) motivado pelo acúmulo de matéria de origem mineral ou orgânica trazidas por cursos de água e por águas drenantes da bacia hidrográfica. Consequentemente há uma evolução para o estado eutrófico, caracterizado por uma capacidade de produção biológica acima dos níveis normais . Os sucessivos depósitos vão assoreando e transformam-se em pântanos que evoluem para um ecossistema terrestre. Porém, para que este processo ocorra de forma natural são necessárias milhões de anos.
Embora a eutrofização natural seja um processo lento ocorrido na natureza,pode ser acelerado(eutrofização cultural) através do lançamento de macronutrientes (N e P) advindos das atividades humanas, o que causa um enriquecimento das massas de água. A ação do homem intensifica de forma considerável os fenômenos naturais, gerando graves consequências. Dentre as ações antrópicas que mais contribuem para acelerar o processo de eutrofização destacam-se:
A eutrofização implica uma série de problemas, dentre eles destacam-se:
Como consequência da eutrofização, há o aumento no crescimento de plantas flutuantes microscópicas e algas, resultando na formação de uma densa forragem. Tal crescimento é resultado do processo de fotossíntese, por meio do qual as plantas produzem matéria orgânica e biomassa, utilizando os nutrientes (nitrogênio, fósforo e outros) do solo e da água. Nesse procedimento, a luz atua como fonte de energia e o dióxido de carbono dissolvido na água, como fonte de carbono, como resultado, o oxigênio também é produzido. Quando as plantas morrem, estas se decompõem em razão das atividades de micro-organismos que convertem os nutrientes contidos na matéria orgânica em forma inorgânica, este processo consome oxigênio e consequentemente há a redução na concentração de oxigênio dissolvido. As plantas que crescem durante a primavera e verão morrem no outono e se sedimentam no fundo, onde se decompõem. Durante a primavera e o verão, os lagos e reservatórios são frequentemente supersaturados de oxigênio devido à presença de plantas, porém, o oxigênio em excesso é liberado para a atmosfera, não permanecendo disponível por muito tempo para decompor a matéria orgânica, gerando a depleção de oxigênio ou anóxia (falta de oxigênio na água) nas camadas mais profundas dos lagos, particularmente no outono.
O perfil vertical da temperatura de lagos e reservatórios varia com as estações do ano.Tal variação afeta a densidade da água e, em decorrência, a capacidade de mistura e estratificação do corpo d'água. Durante os períodos quentes, a temperatura na camada superficial é bem mais elevada do que a temperatura do fundo, devido a radiação solar. Consequentemente, a densidade da água superficial torna-se inferior a densidade da camada do fundo, fazendo com haja camadas distintas nos corpos d'água:
A depleção de oxigênio frequentemente ocasiona completa desoxigenação ou anóxia nas regiões mais profundas dos lagos ou reservatórios, uma vez que o oxigênio se dissolve muito fracamente na água. Tais condições geram a morte de muitos peixes e invertebrados. Além disso, a amônia e o gás sulfídrico que se originam da atividade bacteriana podem ser liberados dos sedimentos sob condições de anóxia, e suas concentrações podem elevar-se a níveis que afetam adversamente plantas e animais, uma vez que conseguem atuar como gases venenosos. Alguns tipos particulares de algas se desenvolvem em lagos e reservatórios muito enriquecidos com nutrientes (algas verde-azuis ou cianobactérias), liberando na água toxinas altamente poderosas que são venenosas mesmo em concentrações muito baixas. Algumas dessas toxinas produzem efeitos negativos no fígado de animais em concentrações mínimas, podendo ocasionar a morte destes e de seres humanos quando ingeridas em água potável contaminada em altas concentrações.
Os fertilizantes em escoamentos agrícolas e de águas pluviais e os esgotos, são as principais fontes antrópicas de nitrato, fosfato e outros nutrientes para o ambiente marinho. A entrada na atmosfera dos produtos oriundos da queima de combustíveis fosseis, é outra importante fonte de nitrogênio, a maior, na verdade , para o oceano aberto. As descargas antrópicas de nitrogênio nos oceanos, já ultrapassaram as naturais. A eutrofização é essencialmente um problema das águas costeiras, principalmente em áreas com águas rasas, parcialmente fechadas. A eutrofização pode danificar habitats importantes, como bancos de águas e recifes de corais, por causar um aumento crônico na abundância do fitoplâncton, reduzir a penetração da luz do sol até o fundo e acelerar o crescimento de algas que cobrem essa região. A poluição costeira também pode ser a causa frequente das marés vermelhas.
Caracterizado por provocar manchas vermelhas, alaranjadas, amarelas ou marrons na água, causadas por microalgas em aglomeração, é um processo no qual ocorre a floração de pequenas algas chamadas dinoflagelados, que representa um dos grupos mais abundantes no plâncton marinho, é uma das principais causas da maré vermelha, podendo estar presentes neste evento outros micro-organismos , como as cianobactérias e diatomáceas.
Fatores como a temperatura, luminosidade e salinidade associados a níveis de nutrientes dissolvidos no mar (matéria orgânica), contribuem para que haja uma proliferação excessiva dos dinoflagelados, formando as manchas na água características deste fenômeno. O aumento deste fenômeno, segundo pesquisas, em termos de quantidade, intensidade e dispersão geográfica, está relacionado à poluição e ao processo de eutrofização das águas marinhas.
A maré vermelha causa muitos malefícios aos habitantes marinhos e ao homem. As algas produzem e liberam toxinas que envenenam as águas, provocando a morte de peixes e em consequência diminuindo a atividade pesqueira. Também pode ocorrer o envenenamento de forma indireta. Alguns moluscos, como os mexilhões, não são afetados diretamente por estas toxinas, porém, podem acumular estas algas em seus corpos, por possuírem como característica filtrar a água do mar e dela extrai seu alimento. Assim, intoxica outros animais como os pássaros, mamíferos marinhos e também seres humanos que se alimentam destes moluscos. Ao ingerir um molusco intoxicado, o ser humano pode desenvolver uma paralisia por envenenamento diarreico ou envenenamento amnésico. A luminosidade no mar também é comprometida, devido ao bloqueio efetuado por camadas de algas, diminuindo a oxigenação da água e comprometendo a vida da fauna aquática.
As estratégias para a recuperação de área eutrofizadas podem ser obtidas através de medidas preventivas e corretivas. As preventivas são medidas aplicadas diretamente na bacia hidrográfica. Já as medidas corretivas caracterizam-se por serem ações diretas no lago ou represa. As ações preventivas devem prevalecer em relação às estratégias corretivas, pois são usualmente mais baratas e eficazes.
Compreendem a redução do aporte de fósforo através de atuação nas fontes externas, podem incluir estratégias relacionadas aos esgotos ou à drenagem pluvial.
Uma primeira forma preventiva para reduzir a geração de efluentes contendo N e P é a aplicação do tratamento de esgotos em nível terciário, que visa criar um polimento no esgoto após o tratamento secundário. Além do tratamento terciário, o tratamento secundário convencional dos esgotos somente poderá ser possível desde que o lançamento seja à jusante da represa, de preferência em um curso d`água lótico, que possa favorecer o processo de autodepuração. Outra forma de conter os esgotos que possuem uma carga significativa de N e P e que podem causar a eutrofização de lagos e represas é a exportação destes efluentes para outras bacias hidrográficas, que possuam águas mais lóticas e, desta forma, sejam menos suscetíveis à eutrofização. Por último, o tratamento de efluentes seguido de lançamento controlado no solo, pode ser uma alternativa para o uso de N e P como fertilizantes.
Ainda com relação às formas preventivas, que visam ações diretas na bacia hidrográfica, pode-se destacar primeiro o controle de uso e ocupação do solo, evitando a intervenção antrópica (agricultura, pecuária e ocupações urbanas) próximos às margens. Além disso, a recuperação de matas ciliares através das definições impostas pelo código florestal brasileiro (Lei 4775 de 1965 e suas alterações) pode contribuir para a redução do processo de eutrofização dos corpos d`água.
As medidas corretivas podem ser realizadas mediante o uso de processo mecânicos, químicos ou biológicos. A redução dos aportes de fósforo, por meio do melhor manejo do uso do fertilizante, pode ser combinada com uma intervenção, como um tratamento químico para imobilizar fósforo no sedimento.
A única forma de minimizar problemas nos oceanos do mundo é por meio do manejo cuidadoso das áreas de captação terrestre, para reduzir o escoamento de nutrientes, e por meio do tratamento dos resíduos para remover nutrientes antes do descarte. As zonas de vegetação entre a água e a terra, como áreas úmidas (consistindo de pântanos, canais e poças) e matas ciliares ao longo das margens dos cursos d'água, podem ser particularmente benéficas, pois as plantas e os micro- organismos removem parte dos nutrientes dissolvidos à medida que eles filtram através do solo. Portanto, a zona ripária fornece um serviço ecossistêmico regulador.