Química da Eutrofização

A química da eutrofização aborda como o enriquecimento de nutrientes, principalmente por fósforo e nitrogênio, impulsiona a produção primária excessiva e a depleção de oxigênio que degrada os ecossistemas aquáticos.

Definition

A química do enriquecimento de nutrientes em sistemas aquáticos e as mudanças resultantes na produtividade, oxigênio e condições redox.

Scope

Este tópico abrange as entradas de nutrientes e os conceitos de nutrientes limitantes por trás da eutrofização, o acoplamento químico da produção primária ao oxigênio dissolvido e ao redox, a carga interna de fósforo dos sedimentos e as condições que promovem florações de algas nocivas e hipóxia.

Core questions

• Qual nutriente limita a produção em um determinado corpo d'água?
• Como o excesso de produção leva à depleção de oxigênio e à hipóxia?
• Por que o fósforo pode ser liberado internamente dos sedimentos?
• Como as cargas de nitrogênio e fósforo interagem em águas doces e costeiras?

Key theories

Controle da eutrofização por nutrientes limitantes

A produtividade aquática é tipicamente controlada pelo nutriente essencial menos disponível, frequentemente fósforo em águas doces e nitrogênio em muitos sistemas costeiros, de modo que a redução do nutriente limitante pode reverter a eutrofização.

Mechanisms

As entradas de nutrientes estimulam o crescimento de algas e plantas; quando essa biomassa se decompõe, a respiração microbiana consome oxigênio dissolvido, produzindo hipóxia e condições redutoras. Sob condições redutoras, o fósforo ligado ao ferro é liberado dos sedimentos, fornecendo carga interna que pode sustentar a eutrofização mesmo após o declínio das entradas externas.

Clinical relevance

A eutrofização causa zonas mortas, mortandade de peixes e florações cianobacterianas tóxicas; sua química orienta estratégias de redução de nutrientes e metas de qualidade da água para lagos, rios e mares costeiros.

History

Experimentos em lagos inteiros na década de 1970 demonstraram o fósforo como o principal nutriente limitante em muitas águas doces, remodelando o manejo, enquanto trabalhos posteriores enfatizaram o papel do nitrogênio na eutrofização costeira.

Debates

Se o controle de nitrogênio ou fósforo deve ser priorizado

O fósforo é o limitador clássico de água doce, mas o nitrogênio frequentemente limita os sistemas costeiros e os dois podem co-limitar, provocando debate sobre o manejo de nutriente único versus nutriente duplo.

Key figures

• David W. Schindler

Seminal works

• vanLoon2017
• galloway2008

Frequently asked questions

O que causa as zonas mortas relatadas em águas costeiras?

O escoamento de nutrientes alimenta florações de algas cuja decomposição esgota o oxigênio, criando zonas hipóxicas onde a maioria dos animais aquáticos não consegue sobreviver.