Los ecosistemas acuáticos cercanos a zonas densamente pobladas de todo el mundo presentan valores muy altos de fósforo y descompensados entre nitrógeno y fósforo. Esto altera el funcionamiento de los ecosistemas, dificulta la conservación y reduce la calidad del agua.

La vida depende, entre otras cosas, de la proporción de nitrógeno (N) y fósforo (P) que está disponible en el medio. Normalmente hay mucho más nitrógeno que fósforo, y las especies han evolucionado para vivir en estas condiciones. Pero, si esta proporción se altera, los organismos reducen su capacidad de crecimiento y mantenimiento de las funciones vitales.

Un estudio publicado en la revista Ecology Letters, en el que han colaborado Josep Peñuelas, investigador del CSIC en el CREAF, y Jordi Sardans, investigador del CREAF, ha analizado la proporción de nitrógeno y fósforo en diferentes ecosistemas de agua dulce del mundo. Los investigadores han constatado que esta proporción se está alterando en las cuencas fluviales donde la actividad humana es más intensa y donde hay más población.

El fósforo ha pasado de ser un nutriente deseable a ser un contaminante en las regiones urbanas más densamente pobladas y en las áreas con agricultura intensiva.

"Si un río o un lago se encuentran en buen estado, lo más habitual es que encontremos bastante más nitrógeno que fósforo, de modo que, si las algas y las plantas acuáticas no crecen más, es sobre todo por falta de fósforo", explica Peñuelas. Pero, con el vertido continuo de detergentes, pesticidas, fertilizantes y aguas residuales urbanas e industriales en muchas cuencas fluviales del mundo estamos añadiendo cantidades desorbitadas de fósforo, que se está acumulando mucho más rápidamente que el nitrógeno (y que otros elementos, como el potasio). Así, el fósforo ha pasado de ser un nutriente deseable a ser un contaminante en las regiones urbanas más densamente pobladas y en las áreas con agricultura intensiva.

De forma natural, las algas tienen en sus tejidos siete veces más nitrógeno que fósforo, y en plantas terrestres esta proporción aumenta hasta unas quince veces más. "La mayor parte de suelos y rocas contienen bajas cantidades de fósforo, un elemento que, además, es muy poco soluble en agua. Por ello, las especies de aguas continentales se han adaptado para acumular fósforo y reciclarlo eficientemente", explica Sardans. El problema es que ahora, con la contaminación de los ríos y lagos, estas especies están encontrando enormes cantidades de fósforo a su alcance y acumulan mucho más de lo que necesitarían. Según el análisis de los datos disponibles de los últimos 30-40 años, esta situación se agrava cuanta más actividad humana y más densidad de población hay cerca de las cuencas fluviales.

Más nitrógeno y más fósforo significa menos oxígeno

Si continuamos con esta situación, los problemas pueden pasar a otros ecosistemas cercanos y afectar zonas de vital importancia para los humanos, además de reducir la disponibilidad de agua para nuestro uso.

Las aportaciones excesivas de nitrógeno y de fósforo favorecen un proceso que se conoce como ‘eutrofización’ del agua. Consiste en una fertilización que origina un crecimiento desmedido de algunas especies de algas en superficie que terminan por impedir el paso de la luz, de manera que las algas del fondo no pueden realizar la fotosíntesis y el agua acaba perdiendo casi todo el oxígeno. Además, esta contaminación de nitrógeno y fósforo afecta también a las plantas acuáticas que viven sumergidas o flotando en el agua. “Pensamos que estas algas y plantas acuáticas juegan un papel fundamental en el mantenimiento de la calidad del agua y de la biodiversidad en los ecosistemas de agua dulce, ya que están en la base alimentaria de una gran red de organismos", comenta Josep Peñuelas.

Jordi Sardans advierte también que, si continuamos con esta situación, los problemas pueden pasar a otros ecosistemas cercanos y afectar zonas de vital importancia para los humanos, además de reducir la disponibilidad de agua para nuestro uso. "Por lo tanto, hay que seguir mejorando en la gestión global de estos nutrientes", concluye.

La Xina hauria de millorar molt la gestió de les aigües residuals

El estudio señala la necesidad de limitar las aportaciones de fósforo y nitrógeno en los ecosistemas acuáticos. A partir del año 1990, Europa y Estados Unidos establecieron políticas ambientales más restrictivas, y también deslocalizaron muchas de sus industrias. El resultado ha sido que desde entonces la contaminación por nitrógeno y fósforo se ha reducido.

En cambio, China ha vivido el proceso contrario: ha acogido gran parte de la producción industrial mundial, no tiene políticas tan efectivas desde el punto de vista ambiental y sigue utilizando fertilizantes y pesticidas ricos en fósforo. "En China se aplica el triple de nitrógeno y de fósforo en forma de fertilizantes que en Estados Unidos, y más del doble que en Europa", lamenta Peñuelas. En cuanto a las aguas residuales no tratadas llegan a las cuencas fluviales quince veces más en China que en Europa.

La solución al conflicto, sin embargo, es un reto difícil de conseguir mientras el consumo de los bienes procedentes de China siga creciendo tanto en Europa como en EEUU.

La solución al conflicto, sin embargo, es un reto difícil de conseguir mientras el consumo de los bienes procedentes de China siga creciendo tanto en Europa como en EEUU. "No podemos olvidar que una parte poco o muy importante de la contaminación china se produce para fabricar bienes que consumimos aquí", recuerda Sardans.

ARTÍCULO

Yan, Z., Peñuelas, J., Sardans, J., et al. (2016). “Phosphorus accumulates fester than nitrogen globally in freshwater ecosystems under anthropogenic impacts”. Ecology Letters. 19: 1237–1246. DOI: 10.1111/ele.12658