CURSO: IMPACTO AMBIENTAL TEMA: EUTROFICACION

Flujo Neto de Nutrientes Biolimitantes Se incorpora en la Biomasa de Plantas PRODUCCION DE MATERIA ORGANICA EXCEDE OXIDACION En un estado estacionario: 105 CO2 + 16 NO3 + HPO4 +122 H2O +18 H+ (+elementos traza) = (CH2O)106(NH3)16 (H3PO4) + 138 O2 Rapidez NETA de aporte de oxígeno por Fotosíntesis, intercambio aire/agua

Metabolismo Global Transmisión y Respuesta Los principales aspectos del problema de aporte de nutrientes: Metabolismo Global Fertilizantes nitrogenados y minería de roca fosfórica Productores de nitrógeno (bacterias y humanos) Derrames- Accidentes Lavado de campos agrícolas (aguas superficiales y cársticas) Incorporados por plantas de cultivos Consumido directa e indirectamente por el hombre y luego liberado como heces y orina. Transmisión y Respuesta Eutroficación costera y de aguas dulces La respuesta esta en función de: patrón de circulación Factores físicos quimicos y biológicos

Nitrógeno y Fósforo proveniente de fuentes terrestres Aumento en metabolismo heterotrófico. Aumento biomasa béntica Incremento en Algas bénticas y pelágicas OXIDACION insuficiente Cambio en los recursos metabólicos y potencialmente el estatus trófico del ecosistema Condiciones de ANOXIA en sedimentos y muertes masivas de animales

85% del N fijado comercialmente y 80% del P de los yacimientos se utiliza en la producción de fertilizantes. ¿Cual es el destino?

El enriquecimiento de nutrientes es el agente mas activo para el cambio en aguas costeras, sin embargo se desconoce de las relaciones básicas entre las tasas de aportes de nutrientes y muchos procesos ecológicos que son centrales en el funcionamiento de los ecosistemas. Es necesario conocer como los procesos dentro de los acuíferos, bosques, interfase sedimento-agua el patrón hidrodinámico afectan el ciclaje, fuentes y destinos de substancias biogeoquímicamente importantes. Es necesario evaluar las consecuencias de una determinada densidad de casas, (u otro uso de la tierra) sobre la calidad del agua que recibe el cuerpo costero y determinar que tan lejos de la costa necesitamos extender las prácticas de manejo si pretendemos proteger la calidad del ambiente costero.

Incremento en aportes de nutrientes inorgánicos EUTROFICACIÓN: Un incremento en la velocidad de suministro de materia orgánica en un ecosistema (Nixon, 1995). Incremento en aportes de nutrientes inorgánicos Incremento en carbono orgánico Cambio del tiempo de residencia hidraúlico Eutroficación Cambios de especies Hipoxia, mortandad de peces Disminución de presión de pastoreo EUTROFICACIÓN es un PROCESO NO un estado TRÓFICO

Abatimiento de nutrientes por fotosíntesis Ecosistema bien balanceado Abatimiento de nutrientes por fotosíntesis Respiración

Oligotrófico < 100 gC/m2 año Mesotrófico 100-300 gC/m2 año Eutrófico 301-500 gC/m2 año Hipertrófico >500 gC/m2 año Cantidad Total de Carbono Alóctono y que fracción es lábil como para ser metabolizada por heterótrofos Fuentes de Carbono: Autóctono y Alóctono Cambio en los recursos metabólicos y potencialmente el estatus trófico del ecosistema

Límite de la descarga “permisible” Tomada de Lowery (1998) La respuesta de los estuarios a la adición de nutrientes depende grandemente de si los sistemas están mezclados o estratificados. Considerando que los cuerpos de agua son altamente dinámicos en el espacio y en el tiempo, puede existir en un estado estratificado o mezclado, inclusive simultáneamente en diferentes secciones Esta complejidad puede “oscurecer” la evaluación del enriquecimiento de nutrientes. Descarga “crítica” Límite de la descarga “permisible” En caso de disminución de oxígeno y de anoxia en estos ecosistemas costeros deberán ser evaluados las tasas relativas de aporte de agua sedimento y M.O., ciclaje metabólico, mezclado y tiempo de residencia.

Amnesic Shellfish Poisoning (ASP) Ciguatera Fish Poisoning (CFP) Diarrhetic Shellfish Poisoning (DSP) Neurotoxic Shellfish Poisoning (NSP) Paralytic Shellfish Poisoning (PSP) Modified from Smayda, 1992

De las 3,400 a 4,100 especies que componen la diversidad fitoplanctónica de los oceános, entre 60 y 80 especies son dañinas o tóxicas, y están representadas principalmente por el grupo de los dinoflagelados, específicamente los géneros Prorocentrum, Dinophysis, Amphidinium, Gymnodinium, Ptychodiscus, Protogonyaulax, Alexandrium, Ostereopsis, Gambierdiscus, Pyrodinium y Pfisteria. En el Golfo de California, se tienen registradas aproximadamente 270 especies de dinoflagelados y el 5.2% de estos son dañinas o tóxicas. La fotografía muestra dinoflagelados del género Ceratium, Protoperidinium y Heterocapsa.

Quiste. Como respuesta a condiciones adversas y como mecanismo de supervivencia y dispersión, algunos dinoflagelados producen formas de resistencia (quistes). Entre las especies tóxicas que poseen esta característica se encuentran Gymnodinium catenatum, Alexandrium catenella, Alexandrium minutum, Pyrodinium bahamense var. compressum, entre otras. En Bahía Concepción, los quistes Peridiniales de tipo calcáreo y Gonyaulacales abundan en los sedimentos marinos.

California Noctiluca Bloom

1999 Hong Kong Red Tide (Unidentified species)

It has now been confirmed that more than 150 deaths of the Florida manatees occurred in 1996 due to affects of algal toxins produced by G. breve. Estimates suggest that about 10% of the endangered population was wiped out. Both stomach contents and lung tissue contained the toxins suggesting that the toxins entered through the food web as well as from direct contact of the toxic aerosols when the animals broke the surface to breathe. Photo courtesy of Florida Department of Environmental Protection.

14 humpback whale died due to saxitoxin in mackarel. Cape Cod MA.

El objetivo era predecir y controlar su ocurrencia, ahora se canalizan esfuerzos de la investigación a tratar de entender factores biológicos (ciclos de vida), químicos y físicos (condiciones ambientales) (estratificación y temperatura, nutrientes) que regulan la dinámica de estos organismos.