Eutrofizarea
Vremea azi
Remote sensing
�������
���� Introducere
Atunci c�nd soarele diminetii r�sare deasupra M�rii Negre, miriade de plante plutitoare minuscule-prea mici pentru a fi v�zute cu ochiul liber-�ncep s� capteze energia solar� care alimenteaz� viata marin�. Aceste plante, cunoscute sub numele de fitoplancton, nu seam�n� cu cele pe care le vedem pe uscat, (cunoscute ca plante vasculare), desi ele sunt �nrudite ca evolutie.. Ele au evoluat �n moduri care le permit s� poat� tr�i �n apa m�rii din apropierea t�rmului si/sau s� poat� g�si substantele nutritive care le hr�nesc. Unele specii au mici prelungiri numite cili �care le permit s� �noate �ncet, altele pot produce substante toxice care le feresc de animalele care le-ar putea m�nca (zooplancton).
Substantele nutritive esentiale de care are nevoie fitoplanctonul pentru a creste includ compusi ai nitrogenului, fosforului, fierului, si, �n unele cazuri, ai siliconului.Fitoplanctonul are nevoie si de compusi organici cum ar fi vitaminele. Puteti g�si mai multe informatii despre aceste substante �n lectia despre Chimia M�rii Negre. Exist� trei surse majore ale acestor substante:
(1) Eliminarea lor de c�tre fitoplancton pe timpul noptii, fitoplancton mort, sau eliminarea de c�tre alte organisme marine (ca produse reziduale)
(2) Ridicarea lor cu apele de ad�nc, prin amestec cu apele de suprafat�, si,
(3) Transportul de pe uscat de c�tre r�uri sau curenti, si prin atmosfer�.
Desi (1) si (2) sunt principalele surse de substante nutritive in Marea Neagr�, un adaos semnificativ de nutrienti provine de pe uscat, direct sau prin intermediul r�urilor care dreneaz� 17 t�ri din Europa.
In trecut, �nainte ca oamenii s� fi provocat modific�ri ale peisajului continentului nostru, cantitatea de fitoplancton din mare depindea �n principal de gradul amestecului apelor din ad�nc, bogate �n nutrienti cu cele din straturile de suprafat�, unde p�trundea o cantitate suficient� de lumin� pentru a le permite s� se dezvolte. (acest strat este cunoscut sub numele de zona eufotic�). Existau variatii sezoniere, �n functie de clim� care determin� intensitatea v�ntului, variatiile de temperatur�, cantitatea de precipitatii si puterea radiatiei solare. �ntregul sistem era influentat de acesti factori. Pestii, de exemplu, depun icrele chiar �nainte de cresterea sezonier� a cantitatii de fitoplancton, astfel �nc�t larvele s� g�seasc� hran� din belsug si s� aib� sanse mai mari de supravietuire.
Si pe uscat plantele au nevoie de compusi de nitrogen si fosfor pentru a creste. Acestia sunt de obicei furnizati de păm�nt dar cultivarea continu� s�r�ceste solul de substante nutritive si reduce fertilitatea acestuia. Pe la jum�tatea secolului al XX-lea s-au descoperit modalit�ti relativ ieftine de a produce �ngr�s�minte cu nitrogen si fosfor. Atunci c�nd acestea sunt �mpr�stiate pe sol, plantele se dezvolt� mai repede si productia la hectar creste. Ad�ugarea �ngr�s�mintelor determin� �ns� modificarea calit�tii solului, f�c�ndu-l mai sensibil la eroziune, pe m�sur� ce plantele consum� materia organic� prezent�.
Intrebare pentru discutia de grup: Cum mentineau
t�ranii productia agricol� �nainte de descoperirea �ngr�s�mintelor
chimice? 
����������
O alt� problem� este si cea provocat� de faptul c� o parte din nitrogenul si fosforul ad�ugat� pe uscat, ajunge, prin curenti si r�uri, �n mare. �n mare stimuleaz� cresterea fitoplanctonului provoc�nd o �nflorire-un strat dens de fitoplancton care poate schimba culoarea m�rii �n verde, rosu sau brun. Celulele aflate �n putrefactie din aceste straturi de fitoplancton consum� oxigenul (Vezi lectia despre Chimie pentru detalii) si pot duce la moartea tuturor animalelor care au nevoie de oxigen si nu pot s� scape din zon�. Fenomenul este numit eutrofizare.
�����������
Alternative pentru producerea hranei
O nouă tehnologie cunoscută sub numele de agricultură organică sau ecologică a devenit o cale din ce �n ce mai r�sp�ndit� de producere a hranei cu valoare nutritiv� mare si impact ecologic redus. Aceasta se bazeaz� pe metode traditionale de cultivare a p�m�ntului �mbinate cu tehnologii moderne ieftine si nu necesit� adaos de substante chimice. Calitatea solului este ameliorat� prin folosirea gunoiului de grajd si a compostului si prin rotatia anual� a culturilor. �n unii ani, sunt plantate plante ca fasolea si trifoiul, care folosesc nitrogenul din atmosfer� si �l convertesc �n compusi care r�m�n �n sol si hr�nesc plante ce vor fi cultivate �n anul urm�tor. Agricultura organic� necesit� mult� pricepere si mai mult efort dec�t cea �chimic�, dar recolta poate fi v�ndut� la preturi mai mari.
Eutrofizarea �n Marea Neagr�
Spre sf�rsitul anilor 1960, s-a produs o schimbare major� �n productia agricol�, deseori numit� �Revolutia Verde�. Aceasta a implicat utilizarea de mari cantit�ti de fertilizatoare si pesticide pentru a creste productia la hectar. Au fost create ferme zootehnice cu productie intensiv� pentru a deveni o surs� de carne ieftin� (o ferm� din Rom�nia, de exemplu, avea mai mult de un milion de porci). Deversarea de deseuri cu nutrienti provenite din aceste activit�ti agricole, din surse casnice si industriale �n jurul M�rii Negre, au ajuns �n r�uri si curenti, si astfel si �n apele M�rii Negre. Iarba de mare si depunerile algale de pe platforma din nord-vest (priviti imaginea c�mpului Zernov) nu au putut absorbi o cantitate at�t de mare de nutrienti si a �nceput s� creasc� o mare cantitate de fitoplancton, absorbind lumina necesar� plantelor din straturile de ad�ncime. Lipsit� de lumin�, �c�mpia� a �nceput s� moar�. Cantitatea urias� de materie organic� �n putrefactie de pe fundul m�rii, si bacteriile asociate, au consumat oxigenul dizolvat. Acestea au dus la formarea unei zone moarte �n care fauna de ad�ncime a fost asfixiat�.
Efectele eutrofiz�rii au fost resimtite pe toat� suprafata M�rii Negre. Desi se estimeaz� că 70% din nutrientii dizolvati produsi prin activit�ti umane provin din Dun�re, nu exist� t�ri nevinovate iar eutrofizarea costier� se observ� la mari distante de zona de v�rsare a fluviului. Toat� marea a suferit modific�ri ale ecosistemului, iar eutrofizarea este una dintre modific�rile care au contribuit la aceste schimb�ri. Organisme specializate �n consumul materiei organice aflate �n surplus, au ap�rut �n mari cantit�ti de jur �mprejurul M�rii Negre, dar acestea sunt privite ca niste specii finale �ntruc�t nu servesc ca hran� pentru zooplancton sau restul lantului trofic. Din multe puncte de vedere, fertilizarea m�rii cu nutrienti au s�r�cit-o, nu au �mbog�tit-o.
O pajiste subacvatic� numit� C�mpul lui Zernov
�n zonele de platform� ale m�rii, unde fundul apei este sc�ldat �n lumin�, plante mai mari si alge pot creste, form�nd pajisti subacvatice. Acestea pot constitui baza lantului trofic dar �n acelasi timp pot constitui ad�post, pentru un mare num�r de animale care tr�iesc pe fundul m�rii sau �n proximitatea acestuia, sau sosesc aici ca musafiri, r�m�n�nd uneori pentru o mai mare durat� pe parcursul ciclului lor reproductiv. Partea de nord vest a M�rii Negre are o ad�ncime mai mare de o sut� de metri si a primit �ntotdeauna un aport mare de nutrienti, purtati de apele Dun�rii si ale Niprului, al doilea si al treilea fluviu ca m�rime ale Europei.
Virtual, zona era acoperit� cu pajisti subacvatice. O singur� specie, alga rosie numit� Phyllophora,domina o suprafat� �ntins�. Pajistea, numit� C�mpul lui Zernov, dup� numele rusului care a descoperit-o, era spatiul unui ecosistem unic si mare furnizor de plante si animale. �nt�mpl�tor, algele rosii erau recoltate de oameni pentru a fi folosite ca ingredient pentru �nghetat�!
Din p�cate, textul de mai sus foloseste cuv�ntul �era�. Pe parcursul
anilor 70 si �80, ca o consecint� a eutrofiz�rii, ecosistemul t�rmului
de nord-vest, a intrat �n colaps brusc si catastrofal. Mari cantit�ti
de plante si animale moarte au acoperit plajele din Rom�nia si vestul
Ucrainei; �ntre 1973 si 1990, pierderile au fost estimae la 60 de milioane
de tone de animale, incluz�nd 5 milioane de peste. La pretul pietei,
numai pestele ar fi putut valora 2 milioane de dolari, dar pierderile
financiare nu pot dep�si pierderea unui ecosistem unic.
Studiile efectuate �n cadrul Programului de Mediu al Bazinului Dun�rii, au evidentiat ca jum�tate din cantit�tile de nutrienti deversati �n r�u provin din agricultur�, un sfert din industrie si o proportie similar� din surse casnice.Din cauza dificult�tilor economice ale t�rilor din aval si a controalelor de mediu riguroase �n t�rile din amonte, �n ultimii ani, cantitatea de nutrienti proveniti din Dun�re a sc�zut. Ecosistemul M�rii Negre �si revine treptat, dar s-ar putea ca revenirea s� fie doar temporar�. Este de luat �n consideratie c� nivelul devers�rilor de nutrienti este din nou �n crestere, cu consecinte �n degradarea M�rii Negre, dac� nu se vor lua m�suri de control, ca parte a unei strategii de dezvoltare economic�.
Eutrofizarea din spatiu
����������� �n fotografia din pagina de mai jos, este o imagine luat� dintr-un satelit de pe orbita P�m�ntului. Culorile sunt intensificate pentru a ar�ta concentratia de clorofil� din mare. Clorofila este substanta colectoare de lumin� prezent� �n toate tipurile de plante, marine si terestre. �n mare, cantitatea de clorofil� indic� prezenta fitoplanctonului. �n fotografie, concentratiile mai mari de clorofil� sunt indicate prin culoarea verde �nchis. Aceast� imagine frumoas� arat� c� eutrofizarea este asociat� cu v�rsarea r�urilor Dun�re si Nipru si cu Marea Azov. Ea prezint� si felul �n care v�rtejurile turbionare poart� apa bogat� �n nutrienti ad�nc �n interiorul M�rii Negre. Apa mai ad�nc�, albastr�, din apropierea coastei Crimeei, indic� apele cele mai putin eutrofizate ale M�rii Negre.
Dilema moral� � cum s� proced�m pentru
reducerea eutrofiz�rii- ce credeti?
Sursa: SeaWiFS Project, NASA/Goddard Space Flight Center, si ORBIMAGE