Eutrofizáció

Az eutrofizáció (az ógörögül  : εὖ  / EÜ , "jó" és τροφή  / trophy , "étel") az a folyamat, amelynek során a tápanyagok felhalmozódnak egy környezetben vagy élőhelyen (vízi vagy szárazföldi). Az okok többszörösek lehetnek, és összetett kölcsönhatás kialakulásához vezethetnek a különböző tényezők között. Az érintett tápanyagok főleg nitrogén (főleg mezőgazdasági nitrátokból és szennyvízből , másodsorban gépjárművek szennyezéséből ) és foszfor (elsősorban mezőgazdasági foszfátokból és szennyvízből származnak ). A napsütés vagy a víz hőmérséklete (amely az éghajlatváltozással általában növekszik ) súlyosbíthatja az eutrofizációt.

A vízi környezetek eutrofizációja a környezet egyensúlyhiánya, amelyet a nitrogén és a foszfor koncentrációjának növekedése okoz a környezetben. A növények és az algák túlzott növekedése jellemzi a tápanyagok magas rendelkezésre állása miatt. Az ezeken a tápanyagokon gyarapodó algák nagy mennyiségű oxigént szívnak fel, amikor elpusztulnak és lebomlanak. Elterjedésük a jelenlegi vízi ökoszisztéma elszegényedését, majd halálát okozza: már nem részesül az élethez szükséges oxigénből, ezt a jelenséget "a vízi ökoszisztémák fulladásának" nevezik.

Az eutrofizáció mértéke egy olyan középső föld, víz vagy agrár-környezet trofikus állapotát (mezőgazdasági vagy ökológiai) írja le, ahol az élőlények "felesleges" krónikus tápanyagoknak vannak kitéve. Amikor antropogén eredetű, a mezőgazdasági és ipari forradalmak óta az eutrofizáció általában a környezet megsavasodásával együtt jelenik meg , ami szintén veszélyeztetettebbé teheti a fajokat bizonyos szennyezésekkel és betegségekkel szemben. Szélsőséges esetekben dystrophiáról beszélünk . Az eutrofizáció jelentős társadalmi-környezeti, jogi és pénzügyi költségekkel jár.

Lokálisan létezik a természetben (úgynevezett „eutrofikus” és „mezotróf” környezetben), de ha rendellenesen aktív természetes tápanyagszegény környezetben, nemkívánatos jelenségnek tekintik, még a biológiai sokféleségre is veszélyes, mert az eutrofizáció egyes a „gazdag” és gyorsan növekvő (és gyakran invazív ) környezetek fajai, a biológiai sokféleség rovására, ha az természetesen nem eutróf környezetet érint. Környezet-egészségügyi problémákat is felvet . A vízi környezet , az eutrofizáció forrása lehet epizodikus vagy krónikus jelenségek környezeti oxigénhiány és fulladás, majd halála sok faj, mert a víz , ezek a tápanyagok fokozza a termelés fitoplankton és néhány vízi fajok. Növelésével zavarosság és süllyedés, amely megfosztja az alsó és a vízoszlop a fény, és okozhat időszakos vagy krónikus anoxia a környezet, előmozdítása révén bakteriális biofilm és baktériumok, amelyek közül néhány ( cyanophyceae ) szekretálnak toxinok.

A fordított folyamatot oligotrofizációnak nevezzük .

Az eutrofizáció fogalmának szemantikai története

Az oligotróf közegtől (a tápanyagokból természetesen szegény táptalajt jelölő szóval) ellentétben a táptalajt akkor mondják "eutrofának", ha természetesen tápanyagokban gazdag , anélkül, hogy ez negatívan befolyásolná ökoszisztéma funkcióit és az általa nyújtott ökoszisztéma szolgáltatásokat . középső.

Tól az 1970-es , amikor művelt, természetközeli és természetes környezetben rendszeresen dúsított műtrágya vagy módosított bemenetek szennyvíz, szennyvíziszap és a légköri csapadék nitrogénben gazdag, az „eutrofizáció” már feltalálták és jelzőjeként használt lebomlását nagy olyan tavak, mint az Annecy - tó , a Bourget - tó , a Nantua- tó vagy a Genfi-tó a felesleges tápanyagok miatt (ugyanez a gáttartályoknál). A XXI .  Század elején a dystrophiához közeli jelentéssel bír, és gyakran minősíti negatív értelemben a vízi édesvízi vagy tengeri környezetet.

Tápanyagban szegény vízi környezetről azt mondják, hogy oligotróf  ; közbenső esetben a táptalaj mezotróf minősítésű . A természetes tényezők többé-kevésbé tápanyagokkal terhelt környezeteket hoznak létre (minden emberi beavatkozáson kívül); a vízi környezet eutrofizációs állapotát ezért a természetes kontextus szerint kell értékelni, és nem lehet abszolút mutatókon alapulni.

Az eutrofizáció okai

Az eutrofizáció akkor válik ökológiai és gazdasági problémává, ha egyensúlyhiány áll fenn az ökoszisztéma túlzott bevitele és a tápanyagok természetes fogyasztása között :

Ez a kiegyensúlyozatlan környezet állítólag dystrophiás és hipertrófiává válhat . A fent említett három tápanyag esetében az abiotikus ( redox ) vagy a biotikus ( baktérium- és gyökértevékenység , valamint a növényi, gombás és állati anyagcsere hatására) körülmények változása nitrogén-, szén- és foszfortartalmat okozhat. formáikat egy másiknak. Ezek a formák azonban többé-kevésbé mérgezőek vagy ökotoxikusak.

A hatvanas években , az erősen urbanizált területekről lefelé haladó tavak hirtelen és gyors leépülésével tudatosult bennünk ez a jelenség.

A folyamat fő eredete:

Ezeknek a jelenségeknek az együttléte miatt az eutrofizáció gyakori folyamatgá vált, még az óceáni területekre is eljutva, ami megholt zónák meghosszabbodását okozhatja ), vagy mérgező algák, például Dynophysis kialakulásával a partokon, például Bretagne-ban (Franciaország). Egyes régiókban, például Bretagne-ban, a zöld árapályok és bizonyos mérgező algák elsősorban a sertéstenyésztésből származó hígtrágya (Bretagne-ban sűrűn telepedett) miatt tűnnek fel .

A jelenlegi értelemben az eutrofizáció gyakran szinonimája a szennyezésnek , bár ez utóbbi sok más szempontot is felölelhet: biológiai ( baktériumok , paraziták stb.), Kémiai ( peszticidek , fémek , oldószerek stb.) Vagy fizikai ( hő ) szennyeződéseket . , radionuklidok, stb).

A zárt vagy lassú víz alatti halászat ( különösen a csatornákon ) eutrofizációt vagy anoxiát (vizet) okoz, ha a réempoonnonnonnements túl sok vagy tápanyagokban gazdag csali golyókat dobnak zárt tavakba, csatornákba vagy lassan folyó vízfolyásokba ( zavarosság ). Egy nemrégiben készült tanulmány kimutatta, hogy a tengeri halászat a tengeri nitrogén körforgását is jelentősen befolyásolja .

A fő szabályozási tényezők azonban ismertek: a vízgyűjtő foszfor (folyók, tavak és parti lagúnák) és nitrátok (a parti lagúnákra gyakorolt ​​hatása) csökkentése, a környezet fizikai minőségének javítása (a talajerózió elleni küzdelem, a a víztestekhez és a lagúnákhoz periférikus vizes élőhelyek csökkentése  stb. ).

Érintett környezetek

Bár tartalmazhat tápanyagokat is ( nitrátokat , amelyeket különösen az esőzések hoztak le a földre), nem a levegő (vagy a légkör) eutrofizációjáról beszélünk, mert a levegőt nem tekintik lakókörnyezetnek vagy élőhelynek, ahol egy faj teljes életciklusát teljesítheti. A nitrogénciklus mindazonáltal biogeokémiai körforgás, amely a három víz-levegő-talaj környezetben és azok kapcsolódási pontjain zajlik.

Általánosságban az eutrofizáció fogalma a környezet ökológiai módosítását vagy megváltoztatását írja le (ami mind forrás, mind következmény). Ezen a területen (hasonlóan másokhoz is szoros kapcsolat van a "víz" és a "talaj" között, különösen azért, mert a nitrátok különösen oldódnak a vízben (amely legtöbbjükben a nitrogén és a foszfor fő vektora. Eutrofizáció vagy dystrofikáció esetei) ).

Az eutrofizáció fogalma leírja az érintett ökoszisztéma és a környezet „válaszait” a „további” tápanyagok ellátására is. Általában megkülönböztetik a talaj eutrofizációját és a vízi környezet eutrofizációját, de a víz és a talaj a tápanyagcsere és a tápanyagok biogeokémiai körforgása szempontjából állandó kölcsönhatásban van. A növények és a baktériumok nagy szerepet játszanak ezekben a ciklusokban.

Egyes tudósok azonban tovább mennek, és nem haboznak a bioszféra általános eutrofizációjáról beszélni (Peterson, BJ és Melillo, JM (1985). A bioszféra eutrofizációja által okozott potenciális szénraktározás . Tellus B, 37 (3) ), 117–127), ami nem jelenti azt, hogy homogén (és az eutrofizáció általános összefüggésében előfordulhatnak olyan talajok, amelyek agyag-humusz komplexei lebomlottak és tápanyagokban kimerültek).

A vízi környezet és a vizes élőhelyek eutrofizációja

Az OECD szerint a víz eutrofizációja "a víz tápanyagokban való dúsulása, amely számos tüneti változáshoz vezet , például fokozott algák és makrofiták termeléséhez, a víz minőségének romlásához . A víz és egyéb tüneti változások, amelyeket nemkívánatosnak és károsnak tartanak a különféle vízhasználatok ” .

Érintheti vagy befolyásolhatja az édesvizet (a leginkább érintett, mert közel áll az antropogén nitrát- és foszfátforrásokhoz), de sós és sós (tengeri vagy szárazföldi), a tengeri környezetet (mély vagy felszíni), partokat vagy üledékeket, valamint különösen:

A földi környezetek eutrofizációja

Minden nappali és funkcionális padló tartalmaz legalább egy kis vizet. Szárazföldi növények szivattyúzási nitrogén és foszfor vízben és a talajban veszítenek tápanyagok a vízben, ami szintén hordoznak nitrogén és foszfor származó ürülék , ürülék , vizelet és lebomlása szerves anyagok és necromass .

A természeti és mezőgazdasági "talaj eutrofizációjának" általános jelenségét a világ nagy részén az agronómusok és a talajkutatók figyelik meg, többek között Franciaországban az INRA , szélesebb körben Európában és az összes gazdag országban. Az európai környezetvédelmi törvény ezt a problémát figyelembe veszi a vízügyi keretirányelv, a nitrátirányelv és a "bizonyos légszennyező anyagok kibocsátási felső határainak állampolgárai", valamint a határokon átnyúló szennyezés elleni küzdelem bevonásával .

A kutatás világában a szakterület szakemberei, például az INRA, például Franciaországban is a talaj eutrofizációjának folyamatait kívánják jobban megérteni . A kutatók arra figyelmeztetnek, hogy a zöldként bemutatott megoldások ( például az agroüzemanyagok ) fejlesztése szintén hozzájárulhat az eutrofizáció romlásához.

Azok a fajok, amelyek az eutrofizációból profitálnak leginkább, gyakran "  könnyűevők  " is (vagyis gátolják más fajok fejlődését azáltal, hogy megfosztják őket a fénytől.

Komplex összefüggések vannak a nitrogén és a foszfor között, súlyosbodási összefüggésekkel vagy éppen ellenkezőleg az eutrofizáció jelenségének súlyozásával (a biogeokémiai és edafikus viszonyok szerint, amelyek az esettől függően szintén csillapító, semleges vagy súlyosbító szerepet játszanak).

Globális eutrofizációs trendek

Az eutrofizációt a XX .  Század elejétől figyelték meg , főleg az északi félteke városi és ipari területein. "Az 1970-es és 1990-es évek között ezekben az országokban az állami fellépés az ipari és háztartási szennyezés kezelésére összpontosított, pozitív hatásokkal, például a Genfi-tóra vagy az Erie-tóra." Azóta a helyzet ismét romlott, különösen a part menti területeken, ahol „a közepén nagyon szegény oxigénnel rendelkező területek száma és hatása az 1960-as évek óta megháromszorozódott. 2010-ben 245 000 km- en belül 500 terület volt.  2  : Balti-tenger, Laurentian Great Lakes, Chesapeake-öböl, Mexikói-öböl, számos tó és parti terület Kínában, a Victoria-tó, a Breton-part, a mediterrán lagúnák  stb.  ". Ezek az adatok a CNRS , az Ifremer , az Inra és az Irstea szakértői által 4000 bibliográfiai hivatkozás alapján végzett kollektív tudományos szakértelemből származnak , és 2017-ben kerültek nyilvánosságra. A szakértők különösen rámutattak az éghajlatváltozás jövőbeli hatásaira, amelyek hatással lesz az eutrofizációban szerepet játszó összes mechanizmusra és felerősíti a tüneteket: a vízgyűjtőkön belüli átvitel, fizikai és kémiai környezetek, az élelmiszer-háló dinamikája  stb. .

Észak-Amerika nagy tavainak esete

Az 1950-es években a 1970-es , a Nagy-tavak Észak-Amerika lett a természetes kiáramlás a csatornába Riverside városok és upstream és a mezőgazdasági lefolyás a környező medencék. Nitrogénben és foszforban gazdag lakói vizelete elegendő volt a vízi környezet minőségének súlyos romlásához. Ehhez járultak még olyan szennyezések, mint például a mezőgazdasági alapanyagok kimosása és az akkori sok gépjárműből eredő, nagyon szennyező anyagok, amelyek füstjük és olajkibocsátásuk kimosásával szennyezhetik a vizet, valamint a tetraetil-ólom .

Az Erie-tavat , a Nagy Tavak Laurentianusát 1950-ben " Észak-Amerika Holt-tengerének " nevezték   . Egy ambiciózus foszforcsökkentő program nyomán az 1990-es években fokozatosan javult az állapota. 2001-ben és 2014- ben azonban nagyon súlyos cianobaktériumok elszaporodási epizódokat tapasztalt, amelyek nyomozati és nyomonkövetési programot eredményeztek. Tudományos munka a jelenség okainak megértése és felépítése érdekében cselekvési stratégiák (a cianobaktériumok kivirágzása például az N: P arányra hatva).

A Genfi-tó esete

1957 és 1977 között a foszfor koncentrációja kilencszeresére nőtt a Genfi-tó vizein, ami arra késztette a hatóságokat, hogy a foszfátos mosószerek tilalma alapján kezdeményezzenek egy programot a városi (közel egymillió lakos és 500 000 turista) foszfor-kibocsátás orvoslására (Svájc, 1986). , Franciaország 2007) és a szennyvíztisztító telepek defoszfatáló berendezései. Negyven évvel később a szint 80-90 mikrogramm / l-ről 20 µg / l-re csökkent. A CIPEL 2020-ban 10-15 g / l-t tűzött ki célul.

A Bourget - tónál a legutóbbi nagyon egyértelmű javulásokat is megfigyelték , amely szintén egy helyreállítási terv tárgyát képezte, amely lehetővé tette a vízminőség javítását és a tó emblematikus faja, a lavaret visszatérését .

A Balti-tenger esete

A Balti-tenger környezete egyedülálló és törékeny, az emberi tevékenységek később befolyásolták a tengeri fajok életét, az óceánt körülvevő országok lakossága most foglalkozik környezeti állapotával; következésképpen a balti országok végül egyesültek a „ Helsinki Egyezmény  ” néven ismert „a Balti-tenger védelméről szóló egyezmény” megalkotásával  .

Eutrofizációt okozó tápanyagforrások

A tápanyagok folyókon keresztül jutnak be a Balti-tengerbe, amely közvetlen forráskivezetés

a part mentén helyezkedik el, hanem légköri lerakódás révén is

A folyamat

Az eutrofizáció több szakaszra bontható:

  1. foszfor és nitrogén tápanyagot , különösen -ortofoszfátok és nitrát , távoznak nagy mennyiségben a vízi környezetbe;
  2. az így dúsított vizek lehetővé teszik a vízi fajok ( algavirágzás vagy virágzás ) gyors szaporodását , különösen az algák vagy a cianobaktériumok elszaporodását . Ezeket a fajokat az ökoszisztémában jelen lévő organizmusok alig tudják megszüntetni . Ezért mineralizálódnak és a vízi környezet mélyére esnek;
  3. az elhalt szerves anyagok lebomlása elősegíti az oldott oxigént fogyasztó heterotróf baktériumok szaporodását . Mivel az oxigén nagyon korlátozott a vízben (körülbelül 30-szor kevesebb, mint ugyanabban a levegőmennyiségben), gyorsan kimerül. A lehetséges fejlesztése úszó növényeket - mint például a békalencse (Lemna sp.) , Megakadályozza, hogy a fény áthaladását, és ezért a természetes fertőtlenítő hatása a szoláris UV sugarak , valamint a fotoszintetikus produkció az oxigén a vízben rétegek. Alacsonyabb, míg akadályozza gáz csere a légkörrel. Az O 2 fogyasztása nagyobb lesz, mint az O 2 termelése  ;
  4. a közeg ezután könnyen hipoxiássá, majd anoxikussá válik , ami kedvez a redukáló vegyületek és káros gázok ( tiolok , metán ) megjelenésének;
  5. súlyosbítva szinergiát gyakoriak a savanyítás az óceánok , a savanyítás a talaj , és a jelenség ismert savas eső, különösen akkor figyelhető meg a lápok és erdők . A savasodás, mint az eutrofizáció, hatással van mind a szárazföldi és vízi környezetben, néha egy hosszú távú keresztül levegőben bemenetek eutrophicants amelyek hozzájárulnak a határokon átterjedő eutrofizáció jelenségek, nevezetesen keresztül csapadék (vö Galloway, JN, és motorburkolat, EB (1978). A csapadék hatása a vízi és szárazföldi ökoszisztémákról: javasolt csapadékkémiai hálózat . Journal of the Air Pollution Control Association, 28 (3), 229-235.)

A vízi madarak ürülékeik révén, valamint a népesedési sűrűség miatt, amely a vándorlási pontokon és a fészkelő területeken nagyon magas lehet, hozzájárulnak (táplálékuk révén ürülékük szétszóródásához) a tápanyagok egyik pontból a másikba szállításához, néha helyileg csökkentve vagy néha súlyosbítva eutrofizációs hatások.

A fent felsorolt ​​folyamatok aerob vízi élőlények - rovarok, rákfélék, halak, de növények - pusztulását is eredményezhetik, amelyek bomlása oxigént fogyasztva ezután felerősíti az egyensúlyhiányt és ördögi kört tart fenn ( Holt zóna ).

Hatások

A tápanyagdúsítás hatásai többé-kevésbé láthatóak és súlyosak attól függően, hogy milyen környezetet érint. Néhány ilyen hatások visszafordíthatók, másik része a végleges (ez a helyzet például a folyamat felgyorsítása az átalakulás vizes vagy sekély tavakban a mocsarak , majd a réteken vagy megaphorbiaies és végül az erdők . A töltelék egy a tó vagy a mocsár nagymértékben felgyorsulhat a "mesterséges" tápanyagok ellátásával, és figyelembe kell venni az emberi foglalkozással kapcsolatos egyéb tényezőket, beleértve a fák jelenlétét a víz felett ( holt levelek forrása ) vagy a természetes anyagok hiányát. faunisztikai spektruma a víz és a bankok, amelyek táplálják a vízben, miközben az exportáló a tápanyagokat (például a kétéltűek , kacsa vagy elk étkezési alga , a gerinctelen és vízinövények, tíz kilogramm naponta esetében lendület). kirakodása egy kis tavacska az erdőben néhány évtized alatt megtehető, míg a természetes tavak több tízezer vagy akár millió év alatt megtelnek ). A faj eltűnése, ha az egész terjedelmét érinti , szintén visszafordíthatatlan.

Az eutrofizáció fő hátránya a biodiverzitás csökkenése és a víz mint erőforrás minősége.

Közvetett módon negatív hatással van az idegenforgalomra is (a víz átlátszóságának elvesztését, a fonalas algák és a vízben planktonvirágzás kialakulását, valamint a földön mindennapos és nem diverzifikált növényvilágot követve, gyakran rothadt szagok és iszapjelenségek megjelenésével. , amelyek a trofikus problémák látható nyomai:

Néha az algák eltömíthetik a vízbevezetéseket és a szűrőket, akadályozhatják a zárak működését vagy akár a kishajók motorját a fonalas algák számára .

Gazdasági költségek

A vegyi műtrágyák esőzéssel és lefolyással történő kimosódása vagy a levegőben lévő nitrátok egy részének elpárolgása miatt keletkező pénzügyi veszteségek mellett .

Például :

A betegségek következményei

A vízi környezetre gyakorolt ​​számos hatása miatt az eutrofizáció hatással lehet az egészségre (emberben és más organizmusokban egyaránt). Itt meg kell különböztetnünk az eutrofizáció következményeit a nem fertőző betegségekre a fertőző és parazita betegségekre gyakorolt ​​hatásaitól .

Az oxigénhiány és a mérgező vegyületek jelenléte az algavirágzás során számos faj halálát okozhatja az élelmiszerláncban. A potenciálisan káros vegyületek felhalmozódása és biomagnifikációja ezután eljuthat az emberhez a halak és a tenger gyümölcseinek fogyasztása vagy az ivóvíz fogyasztása során. Ez mérgezést okozhat (tünetek: görcs, ptyalism stb.), És neurológiai következményekkel járhat, vagy akár halálhoz is vezethet ( cianotoxinok lenyelése esetén minden második esetben ).

Az eutrofizáció fertőző betegségekre gyakorolt ​​következményeit a tudományos munka hiánya, de mindenekelőtt a járványok hátterében álló mechanizmusok bonyolultsága miatt még mindig kevéssé értik. Alacsony tápanyag-bevitel esetén az eutrofizáció elősegíti az elsődleges termelést. Ez különösen a virulencia faktorok expresszióját indukálhatja opportunista kórokozók által, és elősegítheti azok terjedését. Ez a jelenség különösen összefügg a gombás betegségek megjelenésével a korallokban. Az elsődleges termelés növekedése kedvez a növényevő populációknak, amelynek közvetlen következménye a sűrűségük növelése és parazitáik továbbterjedésének elősegítése. A bonyolult életciklusú paraziták, amelyek ezeket az organizmusokat szaporodásra használják, különösen sokak. Ez a helyzet több trematodával, amelyek ivartalanul szaporodnak a vízi puhatestűekben. Három fő mechanizmust terjesztettek elő az eutrofizáció fertőzésükre gyakorolt ​​pozitív hatásainak magyarázatára:

Ezeket a mechanizmusokat a kétéltűek és a carcarialis dermatitis fokozott (trematodák által okozott) fejlődési rendellenességeinek magyarázatára hozták létre .

Amikor a tápanyagellátás rendkívüli, az eutrofizáció általános stresszt okoz az ökoszisztémában, ami több gazdafaj és parazitáik eltűnéséhez vezet. Ennek állítólag csökkentenie kell a paraziták fajlagos gazdagságát az ökoszisztémákban, előnyben részesítve a rövid életciklusú fajokat, amelyekben a lehető legkevesebb gazda és általános faj található, és amelyek képesek megfertőzni a gazdafajok sokaságát.

Fontos azonban megemlíteni, hogy az eutrofizáció hatása a parazitafajtákonként eltérő lehet, néha negatív hatással van az átvitelre, még alacsony tápanyag-bevitel esetén is. Általánosságban elmondható, hogy az eutrofizáció parazita betegségekre gyakorolt ​​következményei továbbra sem ismeretesek.

Gyógyszerek (deeutrofizáció)

Az eutrofizáció tünetei azt mutatják, hogy egy vagy több tápanyag ellátása eléri vagy meghaladja a növények és az ökoszisztéma közvetlen felszívódási képességét. Más szavakkal: a vízi környezet vagy a talaj, valamint az általa támogatott ökoszisztémák öntisztító képességének határa (ideiglenesen vagy krónikusan) elérve.

Különféle ellenőrzési és mérséklési eszközökre ( „deeutrofizációra” ) van szükség és létezik, amelyeket először tavakra teszteltek, Franciaországban is; ezek például a következőkből állnak:

Az algaecid- kezelések nem jelentenek megoldást, és bizonyos, kalcium-karbonáton alapuló kezeléseket porított kréta vagy korallhomok formájában tárgyalnak, vagy ellentmondásosak, mert ha (nagyon ideiglenesen) eltávolítják a "tünetet", akkor a környezetben felszabadulnak. az algák által tartalmazott tápanyagok mennyisége, vagy megkönnyítik az iszap kiáramlását a lefelé, de aztán a problémát lefelé tolva ezt a mozgást a vízinövények is lelassíthatják .

Általában először jól meg kell ismerni a biogeokémiai ciklusok működését az érintett ökoszisztémákban, és ezért a trofikus hálózat működését és állapotát , valamint a perzisztenciát (talajállomány és üledékállomány , a amelyeket nem szabad lebecsülni), valamint a tápanyagforrások jelentősége (ideértve a rejtett vagy diszkrét forrásokat, például a nitrogénbemenetet a meteorvizeken keresztül , vagy a nitrogén- és foszforbevezetéseket a csatornaszivárgásokon keresztül, a distrofiás területek elvezetése, az illegális vagy be nem jelentett permetezés  stb. ), amelyek kezdjük tudni, hogyan kell modellezni .

Leendő

A nitrogénnek akár évtizedekig is át kell szivárognia a talajtól a vízszintig , és a vízzel együtt kapillárisan emelkedhet , vagy vízszintesen diffundálhat több száz kilométeren keresztül.

A denitrifikációt és a nitrogén körforgását a növények termelékenysége, a levegő, a víz és a talaj hőmérsékletének változásai, valamint a csapadék valószínű változásai (szilárdság és eloszlás) befolyásolják.

A talaj szervesanyag-tartalma és a légköri szén-dioxid-szint szintén hatással lesz a mezőgazdasági nitrátok perzisztenciájára vagy kimosódására, talajművelési módszerekkel (talajművelés nélküli vagy talajműveléssel, fűcsíkokkal vagy pufferzónákkal vagy anélkül ). Pedológiai módosítások (beleértve a földigiliszták populációit is, például peszticidek vagy nehézfémek hatására). Ezen tényezők közül sokat részben egy valószínű éghajlatváltozás fog kontrollálni, amely közvetett módon hatással lesz a talaj denitrifikációjára . A városi nitrogén-kibocsátás szintén növekedhet (közlekedés, fűtés). Bizonyos trend forgatókönyv előre növekedését nitrátkimosódás pedig következményekkel jár a korlátozott növekedés esetleges megduplázódása nitráttartalmát víztartó rétegek 2100. Ezek a változások részben elfedi csökkentések nitrát tette lehetővé javítását vízszint. Mezőgazdasági gyakorlatot.

Az eutrofizációval kapcsolatos, 2015-től 2017-ig tartó kollektív tudományos szakvélemény végén a kutatók erősen integratív kutatási munkák végrehajtását javasolják, a területek nagyságrendjében, figyelembe véve a vízrendszereket, a városi és mezőgazdasági termelési módszereket, az élelmiszereket és újrahasznosítás, hanem tudományos tanulmányok és monitoring hálózatok adatain alapuló gondolkodás a holnap veszélyeztetett területeinek azonosítása érdekében.

Megjegyzések és hivatkozások

  1. Smith, VH, Tilman, GD, & Nekola, JC (1999). Eutrofizáció: a túlzott tápanyagbevitel hatása az édesvízi, tengeri és szárazföldi ökoszisztémákra . Környezetszennyezés, 100 (1), 179-196
  2. Bouwman, AF, Van Vuuren, DP, Derwent, RG, & Posch, M. (2002). A szárazföldi ökoszisztémák savasodásának és eutrofizációjának globális elemzése. Víz-, levegő- és talajszennyezés, 141 (1–4), 349–382 ( összefoglaló )
  3. Loic Chauveau ,, "  " A víz eutrofizációja: nem javul ",  " Tudomány és jövő ,2017. szeptember 21
  4. "  A vízi környezetek eutrofizációja  ", ökotoxikológia ,2012. január( online olvasás ).
  5. [1]
  6. [2]
  7. Dutartre, A., Biológiai inváziók vízi környezetben , 2012, Sciences Eaux & Territoires
  8. Bobbink, R., Boxman, D., Fremstad, E., Heil, G., Houdijk, ALFM és Roelofs, J. (1992). A szárazföldi és a vizes ökoszisztémák nitrogén eutrofizációjának kritikus terhelései a növényzet és az fauna változásai alapján [alpesi heather, depozíció ]
  9. Carlet Y (1985) Harc a tavak eutropoizálásával szemben: példa a sikerre, Annecy-tó (Doktori disszertáció).
  10. Gerdeaux D, Lods-Crozet B, Loizeau JL & Rapin F (2013) Genfi-tó, a diagnózistól az új védelmi kérdésekig . Archives des Sciences, 66 (2), 101. ( összefoglaló ).
  11. SORyding és W. Rast (1994) A tavak és víztározók eutrofizációjának ellenőrzése , Masson, Unesco, 294p.
  12. UNEP Nemzetközi Környezetvédelmi Technológiai Központ (2000) Tavak és víztározók tervezése és kezelése: az eutrofizáció integrált megközelítése , Műszaki kiadványsorozat, 67p.
  13. (in) Paerl HW, "A  parti eutrofizáció és az algák virágzása káros: A légköri lerakódás és a talajvíz jelentősége" új "nitrogén- és egyéb tápanyagforrásokként  " , limnológia és oceanográfia ,1997, P.  1154–1165
  14. Michel Merceron, diffúz szennyezés: a vízválasztótól a partig , Editions Quae,2004, 350  p. ( ISBN  978-2-84433-017-8 , online olvasás )
  15. Renneson, M., Vandenberghe, C., Marcoen, JM, Bock, L., és Colinet, G. (2009) A foszfortelítettségi arány relevanciájának értékelése a foszfortrágyázó anyagok jó gyakorlatának mutatójaként mezőgazdasági talajokban a vallon régióban (Belgium) . A 10. talajvizsgálati nap előadásai
  16. (in) Mungall C. és a McLaren, DJ, "a  globális változás  " , Planet stressz alatt ,1991( ISBN  0-19-540731-8 )
  17. Vollenweider RA, 1968, A tavak és folyóvizek eutrofizációjának tudományos alapjai a foszfor és a nitrogén sajátos szempontja szerint, mint az eutrofizáció tényezői . Párizs, OCDE, műszaki jelentés DAS / CIS 68-27, 250 p.
  18. Carignan R, D'Arcy P & Lamontagne S (2000) A tűz és az erdő betakarításának összehasonlító hatása a vízminőségre a Boreal Shield tavakban , Canadian Journal of Fisheries and Aquatic science, v57, 2. melléklet, p.  105-117 ( összefoglalás).
  19. Steedman RJ (2000) A kísérleti fakivágás fakitermelésének hatása a vízminőségre három kis boreális erdei tavi pisztráng (Salvelinus namaycush) tavában . Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 57 (S2), 92-96. ( összefoglaló )
  20. Lamontagne, S., Carignan, R., D'Arcy, P., Prairie, YT, & Paré, D. (2000). Elemkivitel a kanadai keleti borealis pajzs vízelvezető medencéiből történő lefolyásban az erdők betakarítását és a tűzeseteket követően . Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 57 (S2), 118-128.
  21. Francia Környezetvédelmi Intézet (IFEN), 1999 A folyók eutrofizációja Franciaországban: hol van a zöldszennyezés ? , n o  48, 1999. október, 4p
  22. Gruber, N., & Galloway, JN (2008). A globális nitrogénforgalom Föld-rendszer perspektívája . Nature, 451 (7176), 293-296.
  23. Vitousek, PM, Aber, JD, Howarth, RW, Likens, GE, Matson, PA, Schindler, DW, ... & Tilman Főigazgatóság (1997). A globális nitrogén körforgás emberi változásai: források és következmények . Ökológiai alkalmazások, 7 (3), 737-750.)
  24. GE és Bormann, FH (1974). Kapcsolatok a szárazföldi és a vízi ökoszisztémák között . BioScience, 24 (8), 447-456
  25. Galvez-Cloutier, R., Ize, S., és Arsenault, S. (2002). Az eutrofizáció elleni küzdelem eseményei és eszközei . Környezeti vektor, 35 (6), 18 (PDF, 20 oldal)
  26. Daloz, A., Gaertner-Mazouni, N., Barral, M., Malet, N., Moragues, L., Fiandrino, A., ... & Munaron, D. (2009, december). A lagúnafigyelő hálózat: diagnosztikai eszköz és akciótámogatás a lagúnák eutrofizációja elleni küzdelemhez . Információs és átadási stratégia az érdekelt feleknek. A tengerparti lagúna kutatásának 4. európai konferenciáján .
  27. GEO 3 ENSZ-oldal az eutrofizációról (a NOAA adatai alapján, 1998; Howarth et al. 2000)
  28. (például "a hasznosítható talajok eutrofizációja" fogalmával. Idézett egy cikkben "Új adatok a bioüzemanyagok ökológiai egyensúlyáról" ...
  29. http://www7.inra.fr/internet/Directions/DIC/ACTUALITES/NATURE/pdf/foretsols.pdf (lásd az 1/3. Oldalt)
  30. Az INRA egykori kutatójának gondolatai a környezetről, a demográfiáról, a darwinizmusról ...
  31. 1. példa az Europa.eu/press kiadvánnyal "A Bizottság nemzeti kibocsátási határértékeket javasol egyes légszennyezőkre és a környezeti levegő minőségi célkitűzéseire az ózon vonatkozásában", 1999
  32. EurLex "A határokon átnyúló szennyezés hozzájárul a talaj elsavasodásához, eutrofizálódásához és a talajszintű ózon képződéséhez, amelynek csökkentése intézkedést igényel" )
  33. Hautier, Y., Niklaus, PA, és Hector, A. (2009). A fényért folyó verseny a növények biodiverzitásának csökkenését okozza az eutrofizáció után . Science, 324 (5927), 636-638.
  34. Vitousek, PM, Porder S., Houlton, BZ, és Chadwick, OA (2010). A földi foszfor korlátozása: mechanizmusok, következmények és a nitrogén-foszfor kölcsönhatások . Ökológiai alkalmazások, 20. cikk (1) bekezdés, 5–15.)
  35. Asner, GP, Townsend, AR, Riley, WJ, Matson, PA, Neff, JC és Cleveland, CC (2001). Fizikai és biogeokémiai kontrollok a földi ökoszisztéma nitrogén-lerakódásra adott reakciói felett . Biogeokémia, 54 (1), 1-39.
  36. LeBauer, DS és Treseder, KK (2008). A földi ökoszisztémák nettó elsődleges termelékenységének nitrogénkorlátozása globálisan eloszlik . Ökológia, 89 (2), 371-379. ( Kivonat
  37. "  Az eutrofizáció új hullámával szembesülő folyók és tengeri környezetek egyensúlya globális szinten  " , Irstea ,2017. szeptember(megtekintve 2018. július 24-én )
  38. CNRS Ifremer, Inra és Irstea, szintézise kollektív tudományos szakértelem eutrofizáció , Párizs,2017( online olvasás )
  39. G. Pinay és mtsai., Eutrofizáció, megnyilvánulások, okok, következmények és kiszámíthatóság , Párizs, Editions Quae,2018, 175  p. ( ISBN  978-2-7592-2756-3 , online olvasás ) , p.  50-53.
  40. J. Guillard és mtsai: "  A lavaret visszatérése: sikeres ökológiai mérnöki akció a tó méretében (Le Bourget)  ", Sciences Eaux & Territoires , vol.  16,2015, P.  18–23 ( online olvasás )
  41. (en) Helsinki Bizottság, „  Eutrofizáció a Balti-tengeren A tápanyag-dúsítás integrált tematikus értékelése a balti-tengeri régióban  ” , Balti-tengeri környezetvédelmi eljárás 115B .2009, P.  125 ( online olvasható )
  42. http://www.eaubretagne.fr/Pollutions-et-menaces/Impacts-des-pollutions/L-eutrophisation/Effets-de-l-eutrophisation-des-eaux-sur-la-sante-l-economie-et - vízi környezet
  43. http://webworld.unesco.org/water/ihp/db/glossary/glu/FRDIC/DICEUTRO.HTM
  44. Thimonier, A., Dupouey, JL, Bost, F., & Becker, M. (1994). Erdei ökoszisztéma egyidejű eutrofizációja és savanyulása Északkelet - Franciaországban . Új fitológus, 126 (3), 533-539.)
  45. Matson, P., Lohse, KA, & Hall, SJ (2002). A nitrogén-lerakódás globalizációja: következmények a szárazföldi ökoszisztémákra . AMBIO: Journal of the Human Environment, 31 (2), 113-119.)
  46. Dobrowolski KA, Halba R & Nowicki J (1976) A madarak szerepe az eutrofizációban különböző vizek trofikus anyagainak behozatalával és exportjával  ; Limnologica, 10 (2) (1976), p.  543–549
  47. Garnier, J., Billen, G., Hanset, P., Testard, P., és Coste, M. (1998) Algafejlődés és eutrofizáció a Szajna hidrográfiai hálózatában . A Szajna medencéjében: Egy antropizált folyórendszer ökológiai működése. Elsevier, Párizs, 593-626.
  48. Chapel A (1990) Eutrofizációnak kitett parti tengeri ökoszisztéma modellezése: Vilaine-öböl (Dél-Bretagne). A fitoplankton és az oxigén egyensúlyának vizsgálata (Doktori disszertáció) ( Inist-CNRS közlemény )
  49. a Kansasi Egyetem tanulmánya; Az amerikai édesvizek eutrofizációja: a lehetséges gazdasági károk elemzése , Walter K. Dodds et al., Környezettudomány és technológia ( töltse le a tanulmányt , 2011)
  50. Az európai nitrogénértékelés és kiadvány (664 oldalas könyv; ( ISBN  9781107006126 )
  51. Bertrand, „  Cianobaktériumok mérgezései  ”, Le Point Vétérinaire ,2004, P.  46-50 ( online olvasás )
  52. (en) Alexandre Budria , „  A problémás vizeken túl: az eutrofizáció hatása a gazda - parazita kölcsönhatásokra  ” , Funkcionális ökológia , vol.  31, n o  7,1 st július 2017, P.  1348-1358 ( ISSN  1365-2435 , DOI  10.1111 / 1365-2.435,12880 , olvasható online , elérhető 24 július 2017 )
  53. (in) John F. Bruno , Laura E. Petes , C. Drew Harvell és Annaliese Hettinger : "A  tápanyagok dúsítása növelheti a korallbetegségek súlyosságát  " , Ecology Letters , vol.  6,1 st december 2003, P.  1056–1061 ( ISSN  1461-0248 , DOI  10.1046 / j.1461-0248.2003.00544.x , online olvasás , hozzáférés : 2016. szeptember 26. )
  54. (en) Pieter TJ Johnson , Alan R. Townsend , Cory C. Cleveland és Patricia M. Glibert , „  A környezeti tápanyagdúsítás és a betegségek megjelenésének összekapcsolása az emberekben és a vadonban  ” , Ecological Applications , vol.  20,1 st január 2010, P.  16–29 ( ISSN  1939-5582 , DOI  10.1890 / 08-0633.1 , online olvasás , hozzáférés : 2016. szeptember 26. )
  55. (in) Pieter TJ Johnson , Jonathan M. Chase , Katherine L. Dosch és Richard B. Hartson , "A  vízi eutrofizáció elősegíti a kétéltűek patogén fertőzését  " , Proceedings of the National Academy of Sciences , vol.  104,2007. október 2, P.  15781-15786 ( ISSN  0027-8424 és 1091-6490 , PMID  17.893.332 , PMCID  2.000.446 , DOI  10,1073 / pnas.0707763104 , olvasható online , elérhető szeptember 26, 2016 )
  56. Miroslava Soldánová , Christian Selbach , Martin Kalbe és Aneta Kostadinova , „  Úszóviszketés : etiológia, hatások és kockázati tényezők Európában  ”, Trends in Parasitology , vol.  29,2013 február, P.  65–74 ( DOI  10.1016 / 2012.12.002. Jpt , online olvasás )
  57. deeutrofizációt 2011-ben határozta meg Le Gall & al. mint "a tápanyagok feleslegének csökkentése, különösen a szerves anyag" , Le Gall, AH, Jézéquel, I., Bernard, D., & Canard, A. (2011) http: //hal.archives-ouvertes .fr / docs / 00/61/18/04 / PDF / Le_GAll.pdf Tevékenységi jelentés 2008–2010, tudományos és műszaki kultúra; Rennes-i Egyetem, lásd a 36/76. Oldalt
  58. Vinconneau, JC (1992). Az eutrofizáció elleni küzdelem Franciaországban. Bika. Hátrányok
  59. pl .: Lair, N., & Restituito, F. (1976) OECD Alpine Projekt az eutrofizáció elleni küzdelemhez. A francia központi hegység tavai. II. Tazénat-tó, a paraméterek közötti összefüggések. Ann. Stn Biol. Besse-en-Chandesse, 10, 100–45.
  60. Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezet, 1982, A víz eutrofizációja: monitoring, értékelés és ellenőrzés módszerei, Párizs, 164p.
  61. Munier - Jolain N & Carrouée B (2003) Milyen hely a borsónak a környezetbarát mezőgazdaságban; Agrár-környezetvédelmi érv . Cahiers Agricultures, 12. cikk (2) bekezdés, 111–120.
  62. "  A pufferzónák  " az Irstea-n ,2016(megtekintve 2018. július 27. )
  63. „  A mezőgazdasági vízszennyezés ellenőrzése: egy innovatív tó összehozza a szereplőket a terület  ” , a Irstea ,2016(megtekintve 2018. július 24-én )
  64. Montastruc, L., Domenech, S., Pibouleau, L., & Azzaro-Pantel, C. (2005). Módszertan a vizes szennyvizek defoszfatálásának tanulmányozására és modellezésére . The Canadian Journal of Chemical Engineering, 83 (4), 742-754. ( Kivonat )
  65. "  Szennyvíziszap: új foszforbánya  " , Irstea-n ,2017. szeptember(megtekintve 2018. július 24-én )
  66. Levet D & Martin X (1988) Küzdelem a Cebron víztározó eutrofizációja ellen delaminálással . Az első eredmények. TSM. Technikatudományi módszerek, városépítés vidékmérnöki munka, (6), 339-344.
  67. Gourchane, M. (2001) Hozzájárulás a gátak eutrofizációja elleni küzdelem eszközeinek matematikai modellezéséhez: Mesterséges elhatárolás és kivonás .
  68. Bourdon, C. (2005). A BAP teszt validálásának eszközeként a biológiai defoszfatáció hozamának előrejelzésére . Créteil (Franciaország, 94), környezettudományok doktora, Engref Paris, École polytechnique de Montréal (CAN); PDF összefoglaló - 2 oldal
  69. Dorioz, JM és Trevisan, D. (2008) A foszfor diffúz transzferje a mezőgazdasági medencékben: nagyságrendek, mechanizmusok, ellenőrzés . Vízépítés, mezőgazdaság, területek, különszám: nitrogén, foszfor és növényvédő szerek  ; Az áramláscsökkentés stratégiái és perspektívái, 27-47.
  70. Marty C & Sechet J (1982). A kalcium-karbonát hatása a tó iszapjára. I-Összehasonlító vizsgálatok a tóban és a laboratóriumban . Értesítő Français de Pisciculture, (285), 221-232 ( összefoglaló ).
  71. Marty C & Sechet J (1982) A kalcium-karbonát hatása a tó iszapjára. II - A bikaiszappal kevert terjedés hatásai. Fr. Piscic. 288: 57-67 (1983)
  72. Rofes G (1975) A krétapor hatása folyóvízben eliszapolt fenekekre ONEMA, Bull. Fr. Piscic. (1975) 258: 1-14
  73. Dorioz JM, Pilleboue E & Ferhi A (1989) A foszfor dinamikája a vízválasztókban: a retenciós jelenségek jelentősége az üledékekben . Vízkutatás, 23. (2), 147-158 ( összefoglalás ).
  74. Dorioz JM, Pelletier JP, Benoit P (1998) A részecskés foszfor fizikai-kémiai tulajdonságai és potenciális biohasznosulása az üledékek eredete szerint a Leman-tó (Franciaország) vízválasztójában . Különböző eredetű részecske-foszfor fizikai-kémiai tulajdonságai és biohasznosulása a Genfi-tó (Franciaország) vízválasztója; 32. évfolyam, 2. szám, 1998. február, 275–286. Oldal ( összefoglaló )
  75. Abdallaoui, A. (1998) Hozzájárulás az üledékekben található foszfor és nehézfémek, valamint eutrofizációs és szennyezési jelenségekre gyakorolt ​​hatásuk vizsgálatához: Az Oued Beht vízválasztó és az El Kansera gát esete .
  76. Ménesguen A (1999) Ökológiai modellek alkalmazása a francia tengerparti vizek eutrofizációja elleni küzdelemben . Konferenciaanyagok - IFREMER, 31–48.
  77. M. E. Stuart, Science of The Total Environment 409. évfolyam, 15. kiadás, 2011. július 1., 2859–2873. Oldal; doi: 10.1016 / j.scitotenv.2011.04.016 Az éghajlatváltozásnak az Egyesült Királyság talajvízének jövőbeni nitrátkoncentrációjára gyakorolt ​​hatásának áttekintése ( összefoglaló )

Lásd is

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek

Bibliográfia