אקולוגיית הארטופיזציה

האוטרופיקציה, העלייה ההדרגתית בריכוז הזרחן, החנקן וחומרים מזינים צמחיים אחרים במערכת אקולוגית מימית מזדקנת כמו אגם. הפריון או הפוריות של מערכת אקולוגית כזו עולה באופן טבעי ככל שעולה כמות החומר האורגני שניתן לפרק לחומרים מזינים. חומר זה נכנס למערכת האקולוגית בעיקר על ידי נגר מהיבשה הנושאת פסולת ומוצרי רבייה ומוות של אורגניזמים יבשתיים. פורחים מים, או ריכוזים גדולים של אצות ואורגניזמים מיקרוסקופיים, מתפתחים לרוב על פני השטח, ומונעים את חדירת האור וספיגת החמצן הנחוצים לחיים מתחת למים. מים אטרופיים הם לעתים קרובות עכורים ועשויים לתמוך בפחות בעלי חיים גדולים, כמו דגים וציפורים, מאשר מים שאינם אטרופיים.

טכנולוגיה חקלאית: האוטרופיקציה

האוטרופיקציה מתרחשת בגוף של מים כאשר עלייה של חומרים מזינים מינרליים ואורגניים הפחיתה את החמצן המומס,

האוטרופיקציה התרבותית מתרחשת כאשר זיהום מים אנושי מאיץ את תהליך ההזדקנות על ידי הכנסת ביוב, חומרי ניקוי, דשנים ומקורות תזונתיים אחרים למערכת האקולוגית. לאאוטרופיזציה תרבותית היו השלכות דרמטיות על משאבי המים המתוקים, הדייג וגופי המים הפנאי והיא אחת הגורמים המובילים להשפלת המערכת האקולוגית של המים.

בדרך כלל, מערכות מים אטרופיות תרבותיות עשויות להציג ריכוזי חמצן נמוכים במיוחד במים התחתונים, מצב המכונה היפוקסיה. זה נכון במיוחד למערכות מרובדות כמו למשל אגמים במהלך הקיץ כאשר ריכוזי חמצן מולקולרי עשויים להגיע לרמות של פחות מכמיליגראם לליטר - סף לתהליכים ביולוגיים וכימיים שונים. ניתן להחמיר עוד יותר את רמות החמצן על ידי פריחת מים המלווים לעיתים קרובות בהעמסת מים מזינים ועלולים להרעיל את חיות הבר. בים השחור ובמקומות אחרים, מים היפוקסיים מהאוטרופיקציה תרבותית הביאו להרוג דגים מסיבי, עם השפעות אדוות בכל שרשרת המזון ובכלכלות מקומיות.

גם מערכות ימיות בחוף עשויות להיות מושפעות מתהליך זה. בקנה מידה עולמי, קלט החומר האורגני על ידי נהרות לאוקיאנוסים כיום הוא כפליים מהתשורה בתקופות קדומות אנושיות, ושטף החנקן, יחד עם זה של זרחן, הכפיל את עצמו יותר ממכפיל. העומס העודף הזה על פחמן, חנקן וזרחן הביא לאפילה תרבותית של מערכות ימיות רבות, כולל כמה שפכי מזרח אמריקאים מזוהמים (למשל מפרצי צ'ספק ודלהור), מפרץ מקסיקו בסמוך לנהר מיסיסיפי וכמה שפכים של מערב אירופה. (למשל, שלד מבלגיה והולנד).

חלק ניכר מהזרחן בנחלים ואגמים מועבר מחקלאות, הן דרך שחיקת אדמה והן מי נגר דשן. חנקן ממפעלי טיהור שפכים עירוניים והנגר ישיר ממזון לבעלי חיים מהווים בעיות רציניות במקומות רבים. בקרת זיהום ושיפור הנהלים העירוניים, התעשייתיים והחקלאיים עשויים לעשות רבות כדי לבלום את ההפרשה התרבותית של מי היבשה והחוף.