Eutrofizace

Schéma eutrofizace.
Eutrofizace na vodní ploše v Berlíně

Eutrofizace je proces obohacování vod o živiny, zejména dusík a fosfor. Rozlišujeme přirozenou eutrofizaci (jejímž hlavním zdrojem je výplach těchto živin z půdy a rozklad mrtvých organismů) a nepřirozenou, nadměrnou eutrofizaci způsobenou lidskou činností.

Dusíkaté látky a fosfáty způsobující nepřirozenou eutrofizaci často pocházejí z hnojiv používaných v zemědělském sektoru a dešti splavovaných do vodních toků, existují však i jiné signifikantní zdroje (u fosforu třeba některé prací prostředky, přicházející do řek kanalizací).

Důsledkem je nejprve přemnožení planktonu a také sinic (vodní květ) a posléze, po jejich masovém odumření, se projeví nedostatek kyslíku ve vodě (zejména u dna, kde ho odebírá tlení hmoty) a následné vymírání ryb a dalších organismů, zejména těch žijících u dna (toxické látky pocházející ze sinic, dekompozitorů a rozkládajících se organismů mohou však v extrémním případě působit na většinu či celou rybí populaci i další organismy v potravním řetězci). Přístupu kyslíku do spodních vrstev brání pyknoklina – vrstva oddělující vodu s odlišnou hustotou.

Eutrofizaci lze předcházet omezením znečištění vod: zabráněním splachů hnojiv ze zemědělské půdy a také čištěním odpadních vod.

Sladkovodní eutrofizace

Česká republika

Podle údajů ČHMÚ z roku 2020 mají v Česku hlavní podíl na překračování limitů pesticidních látek ve vodě pěstování cukrové řepy, řepky a kukuřice.[1] Přestože kvůli vysokému množství živin nedochází nutně k úhynu vyšších organismů, bylo jejich vlivem v českých vodních nádržích pozorováno přemnožení některých druhů ryb (plotice, cejni nebo okouni) a naopak úbytek druhů citlivých na kvalitu vody (mník, lososovití).[2]

Eutrofizace moří

Stejně jako ve sladkovodních vodách je jedním z hlavních důsledků eutrofizace nárůst řas a fytoplanktonu, následná vyšší spotřeba kyslíku a s ní spojený úhyn organismů. Citlivost mořských ekosystémů na přebytek živin se liší v různých lokalitách, hrají přitom roli hloubka, množství sladkovodních přítoků nebo mořské proudy.[3] Limitující prvek pro organismy je v mořích na rozdíl od sladké vody dusík.[4]

Přehled

Atlantský oceán

Stav v severovýchodním Atlantiku se od 90. let 20. století zlepšuje, ale v některých oblastech i do roku 2024 přetrvávají problémy s eutrofizací.[3] Na pobřeží Bretaně a jihovýchodního Španělska je vliv eutrofizace zvlášť patrný vlivem extenzivního používání hnojiv v zemědělství.[5]

Arabské moře

K patrně prvnímu případu hromadného úhynu mořských organismů v Arabském moři (konkrétně poblíž Kuvajtského pobřeží) v důsledku eutrofizace došlo v roce 1999, kdy během září a října došlo k extrémnímu nárůstu počtu mořských řas Karenia Selliformis a následnému úhynu ryb. Tyto situace od té doby nastávají pravidelně a vedly ke zřízení malé rezervace v zátoce Sulaibikhat, přesunu kuvajtského průmyslu od pobřeží a většímu důrazu na čištění průmyslových vod.[6]

Baltské moře

Eutrofizace v Baltském moři

Baltské moře se dlouhodobě potýká s vysokými hladinami živin, v období 2011–2016 bylo postižených nejméně 97 % jeho rozlohy, přičemž na 12 % území spadaly hodnoty do nejhorší kategorie.[3] Mezi lety 1980 a 2021 byl v Baltském moři monitorován úbytek dusíkatých sloučenin a naopak nárůst vypouštěných sloučenin fosforu.[7]

Vědci z univerzity v Göteborgu v roce 2011 navrhli zařízení, které by za použití větrné energie vhánělo kyslík do stometrové hloubky Baltského moře a pomohlo obnovit tamní ekosystém.[8]

Černé moře

Vrstva fytoplanktonu v Černém moři zachycená na satelitním snímku v červnu 2017

Do Černého moře přivádí živiny množství významných řek včetně Dunaje, Dněpru a Dněstru. Hlavními zdroji znečištění je zde zemědělství, odpadní vody a průmysl. V důsledku eutrofizace se mezi lety snížila mocnost okysličené vrstvy vody z 140 m na 90 m.[3]

Středozemní moře

Středozemní moře je silně oligotrofní a obsah živin se ještě snižuje směrem na východ, problémy spojené s eutrofizací nastávají převážně lokálně.[3]

Omezování

Jelikož živiny se do moří splachují z pevniny, je primárním nástrojem boje proti eutrofizaci v mořích omezení produkce a obsahu nutrientů v sladkovodních vodách, které do moří ústí.[3][4][9]

Podle dat organizace NOAA mohou s omezováním důsledků eutrofizace do značné míře pomoci původní organismy, např. někkteří mlži, kteří se živí fytoplanktonem. Ve státě Connecticut bylo díky ústřicovému průmyslu pozorováno snížení obsahu nutrientů v mořské vodě a vzhledem k nízkým nákladům a relativně vysoké účinnosti bylo v některých oblastech USA (Chesapeake Bay, Mashpee Bay) pěstování a sklizeň ústřic uznáno jako oficiální metoda odstraňování živin z vody, nebo je dokonce součástí oficiální strategie samosprávy.[9]

Odkazy

Reference

  1. ↑ Pesticidy, sinice a řasy: Kvalita povrchových vod v Česku se snižuje - Akademie věd České republiky. www.avcr.cz [online]. [cit. 2024-10-12]. Dostupné online. 
  2. ↑ MATUŠKOVÁ, Leona. Voda: měnící se místo k životu. Věda a výzkum [online]. AVČR, 2019-03-13 [cit. 2024-10-12]. Dostupné online. 
  3. ↑ a b c d e f Eutrophication. water.europa.eu [online]. 2024-10-04 [cit. 2024-10-10]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. ↑ a b LCI – Marine Eutrophication. lc-impact.eu [online]. [cit. 2024-10-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. ↑ A green ocean – how water pollution kills marine life (eutrophication) – Ocean52 [online]. [cit. 2024-10-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. ↑ AL-YAMANI, Faiza Y.; POLIKARPOV, Igor; SABUROVA, Maria. Marine life mortalities and Harmful Algal Blooms in the Northern Arabian Gulf. Aquatic Ecosystem Health & Management. 2020-04-02, roč. 23, čís. 2, s. 196–209. Dostupné online [cit. 2024-10-11]. ISSN 1463-4988. DOI 10.1080/14634988.2020.1798157. (anglicky) 
  7. ↑ Nutrients in Europe's transitional, coastal and marine waters. www.eea.europa.eu [online]. 2024-05-21 [cit. 2024-10-11]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. ↑ EKOLIST, tch. Jak vzkřísit mrtvé dno Baltského moře? Provzdušňovací pumpou. Ekolist.cz [online]. 2011-04-21 [cit. 2024-10-10]. Dostupné online. 
  9. ↑ a b US DEPARTMENT OF COMMERCE, National Oceanic and Atmospheric Administration. What is eutrophication?. oceanservice.noaa.gov [online]. [cit. 2024-10-10]. Dostupné online. (anglicky) 

Související články

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Scheme eutrophication cs.svg
Scheme of eutrophication
Baltic blooms ESA21514635.jpeg

The Copernicus Sentinel-2 mission takes us over the green algae blooms swirling around the Baltic Sea.
'Algae bloom' is the term used to describe the rapid multiplying of phytoplankton – microscopic marine plants that drift on or near the surface of the sea. The chlorophyll that phytoplankton use for photosynthesis collectively tints the surrounding ocean waters, providing a way of detecting these tiny organisms from space.
In most of the Baltic Sea, there are two annual blooms – the spring bloom and the cyanobacterial (also called blue-green algae) bloom in late summer. The Baltic Sea faces many serious challenges, including toxic pollutants, deep-water oxygen deficiencies, and toxic blooms of cyanobacteria affecting the ecosystem, aquaculture and tourism.
Cyanobacteria have qualities similar to algae and thrive on phosphorus in the water. High water temperatures and sunny, calm weather often lead to particularly large blooms that pose problems to the ecosystem.
In this image captured on 20 July 2019, the streaks, eddies and whirls of the late summer blooms, mixed by winds and currents, are clearly visible. Without in situ measurements, it is difficult to distinguish the type of algae that covers the sea as many different types of algae grow in these waters.
The highest concentrations of algal blooms are said to occur in the Central Baltic and around the island of Gotland, visible to the left in the image.
Although algal blooms are a natural and essential part of life in the sea, human activity is also said to increase the number of annual blooms. Agricultural and industrial run-off pours fertilisers into the sea, providing additional nutrients algae need to form large blooms.
The bacteria that consume the decaying plants suck oxygen out of the water, creating dead zones where fish cannot survive. Large summer blooms can contain toxic algae that are dangerous for both humans and other animals.
Satellite data can track the growth and spread of harmful algae blooms in order to alert and mitigate against damaging impacts for tourism and fishing industries.
This image is also featured on the Earth from Space video programme.
Phytoplankon blooms in the Black Sea (MODIS 2017-06-10).jpg
The spring phytoplankton blooms in the Black Sea continued to expand in the first week of June 2017. The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) aboard NASA’s Terra satellite captured this true-color image on June 8.

Phytoplankton are floating, microscopic organisms that make their own food from sunlight and dissolved nutrients. Here, ample water flow from rivers like the Danube and Dnieper carriers nutrients to the Black Sea. In general, phytoplankton support fish, shellfish, and other marine organisms. When blooms are too frequent or too expansive they also can cause eutrophication – the loss of oxygen from the water. Low oxygen levels can cause die-offs of marine life.

The milky coloration which can be seen so richly in these blooms are likely due to the growth of a particular phytoplankton called a coccolithophore. This particular organism is plated with white calcium carbonate and, when present in large numbers tend to turn the water a milky sheen.