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Zona muerta (ecología)

Los círculos rojos muestran la ubicación y el tamaño de muchas zonas muertas (en 2008). Los puntos negros muestran zonas muertas de tamaño desconocido. El tamaño y el número de ...

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Los círculos rojos muestran la ubicación y el tamaño de muchas zonas muertas (en 2008). Los puntos negros muestran zonas muertas de tamaño desconocido. El tamaño y el número de zonas muertas marinas —áreas donde el agua profunda tiene tan poco oxígeno disuelto que las criaturas marinas no pueden sobrevivir (excepto algunas bacterias especializadas)— han aumentado en el último medio siglo. [ 1 ]

Las zonas muertas son áreas hipóxicas (con bajo contenido de oxígeno ) en los océanos y grandes lagos del mundo . La hipoxia ocurre cuando la concentración de oxígeno disuelto (OD) cae a o menos de 2  mg de O₂ / litro. [ 2 ] Cuando un cuerpo de agua experimenta condiciones hipóxicas, la flora y fauna acuáticas comienzan a cambiar su comportamiento para alcanzar secciones de agua con niveles más altos de oxígeno. Una vez que el OD desciende por debajo de 0,5  mg de O₂ / litro en un cuerpo de agua, ocurre una mortalidad masiva. Con una concentración tan baja de OD, estos cuerpos de agua no pueden sustentar la vida acuática que allí habita. [ 3 ] Históricamente, muchos de estos sitios eran de origen natural. Sin embargo, en la década de 1970, los oceanógrafos comenzaron a notar un aumento en la frecuencia y extensión de las zonas muertas. Estas ocurren cerca de las costas habitadas , donde la vida acuática está más concentrada.

Las regiones costeras, como el mar Báltico , el norte del golfo de México y la bahía de Chesapeake , así como grandes masas de agua cerradas como el lago Erie , se han visto afectadas por la desoxigenación debido a la eutrofización . Los ríos, provenientes en última instancia de la escorrentía urbana y agrícola, vierten un exceso de nutrientes en estos sistemas, situación que se agrava por la deforestación. Estos nutrientes generan una alta productividad que produce materia orgánica que se deposita en el fondo y se respira. La respiración de dicha materia orgánica consume el oxígeno y provoca hipoxia o anoxia .

El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente informó en 2004 de 146 zonas muertas en los océanos del mundo, donde la vida marina no podía subsistir debido a la disminución de los niveles de oxígeno. Algunas de estas zonas eran tan pequeñas como un kilómetro cuadrado (0,4  mi² ) , pero la zona muerta más grande abarcaba 70 000 kilómetros cuadrados (27 000  mi² ) . Un estudio de 2008 contabilizó 405 zonas muertas en todo el mundo. [ 4 ] [ 2 ]

Causas

Las zonas muertas suelen estar causadas por la descomposición de las algas durante las floraciones algales , como esta que se encuentra frente a la costa de La Jolla, San Diego, California .
El clima influye significativamente en el crecimiento y la disminución de las zonas muertas ecológicas. Durante la primavera, al aumentar las precipitaciones, fluye más agua rica en nutrientes por la desembocadura del río Misisipi. [ 5 ] Al mismo tiempo, con el aumento de la luz solar durante la primavera, el crecimiento de algas en las zonas muertas se incrementa drásticamente. En otoño, las tormentas tropicales comienzan a entrar en el Golfo de México y a fragmentar las zonas muertas, y el ciclo se repite en primavera.

Las zonas muertas acuáticas y marinas pueden ser causadas por un aumento de nutrientes (en particular nitrógeno y fósforo) en el agua, fenómeno conocido como eutrofización . Estos nutrientes son los componentes básicos de los organismos unicelulares, similares a las plantas, que viven en la columna de agua y cuyo crecimiento está limitado, en parte, por la disponibilidad de estos materiales. Con una mayor disponibilidad de nutrientes, los organismos acuáticos unicelulares (como las algas y las cianobacterias) disponen de los recursos necesarios para superar su límite de crecimiento anterior y comenzar a multiplicarse a un ritmo exponencial. El crecimiento exponencial conlleva un rápido aumento de la densidad de ciertos tipos de fitoplancton , un fenómeno conocido como floración algal . [ 6 ]

El limnólogo David Schindler , cuya investigación en el Área de Lagos Experimentales condujo a la prohibición de los fosfatos dañinos en los detergentes, advirtió sobre las floraciones de algas y las zonas muertas.

"Las proliferaciones de algas que diezmaron los Grandes Lagos en las décadas de 1960 y 1970 no han desaparecido; se han desplazado hacia el oeste, a un mundo árido donde la población, la industria y la agricultura están agotando cada vez más la calidad de la poca agua dulce disponible en la zona... Este no es solo un problema de las praderas. La expansión global de las zonas muertas causadas por las proliferaciones de algas está aumentando rápidamente." [ 7 ]

Los principales grupos de algas son las cianobacterias , las algas verdes , los dinoflagelados , los cocolitóforos y las diatomeas . Un aumento en el aporte de nitrógeno y fósforo generalmente provoca la proliferación de cianobacterias. Otras algas son consumidas y, por lo tanto, no se acumulan en la misma medida que las cianobacterias. Las cianobacterias no son un buen alimento para el zooplancton ni para los peces, por lo que se acumulan en el agua, mueren y luego se descomponen. La degradación bacteriana de su biomasa consume el oxígeno del agua, creando así un estado de hipoxia .

Las zonas muertas pueden ser causadas por factores naturales y antropogénicos . Entre las causas naturales se incluyen el afloramiento costero, los cambios en el viento y los patrones de circulación del agua. Otros factores ambientales que determinan la aparición o intensidad de una zona muerta incluyen largos tiempos de residencia del agua, altas temperaturas y altos niveles de penetración de la luz solar a través de la columna de agua. [ 8 ]

Además, los fenómenos oceanográficos naturales pueden causar la desoxigenación de partes de la columna de agua. Por ejemplo, los cuerpos de agua cerrados, como los fiordos o el Mar Negro , tienen umbrales poco profundos en sus entradas, [ 9 ] lo que hace que el agua quede atrapada allí durante mucho tiempo. El Océano Pacífico tropical oriental y el norte del Océano Índico tienen concentraciones de oxígeno reducidas que se cree que se encuentran en regiones donde hay una circulación mínima para reemplazar el oxígeno que se consume. [ 10 ] Estas áreas también se conocen como zonas de mínimo oxígeno (ZMO). En muchos casos, las ZMO son áreas permanentes o semipermanentes.

Los restos de organismos hallados en las capas de sedimento cerca de la desembocadura del río Misisipi indican cuatro episodios de hipoxia previos al uso de fertilizantes sintéticos. En estas capas de sedimento, predominan las especies tolerantes a la anoxia . Los periodos indicados por el registro sedimentario coinciden con los registros históricos de caudales elevados del río, registrados por instrumentos en Vicksburg, Misisipi .

Los cambios en la circulación oceánica provocados por el cambio climático actual también podrían añadir o magnificar otras causas de reducción de oxígeno en el océano. [ 11 ] Estudios científicos de la columna de agua , el viento y los patrones de descarga cerca de las desembocaduras de los ríos Misisipi y Atchafalaya han demostrado ciertos intercambios de agua del fondo en la plataforma de Texas-Luisiana que podrían afectar la dinámica dentro de la zona muerta. [ 12 ]

Entre las causas antropogénicas se incluyen el uso de fertilizantes químicos y su posterior presencia en la escorrentía y las aguas subterráneas, el vertido directo de aguas residuales a ríos y lagos, y la descarga de nutrientes en las aguas subterráneas provenientes de grandes cantidades acumuladas de desechos animales. El uso de fertilizantes químicos se considera la principal causa antropogénica de zonas muertas en todo el mundo. Sin embargo, la escorrentía de aguas residuales, el uso del suelo urbano y los fertilizantes también pueden contribuir a la eutrofización. [ 13 ]

En agosto de 2017, un informe sugirió que la industria cárnica y el sistema agroeconómico de EE. UU. son los principales responsables de la mayor zona muerta jamás registrada en el Golfo de México . [ 14 ] La escorrentía del suelo y el nitrato lixiviado , exacerbados por la gestión de las tierras agrícolas y las prácticas de labranza, así como por el uso de estiércol y fertilizantes sintéticos , contaminaron el agua desde el corazón del país hasta el Golfo de México. Una gran parte de los subproductos de materia vegetal de los cultivos de esta región se utilizan como componentes principales de la alimentación animal en la producción de carne para empresas agroindustriales como Tyson y Smithfield Foods. [ 15 ] Más del 86 % del alimento para el ganado no es apto para el consumo humano. [ 16 ]

Entre las zonas muertas más destacadas de Estados Unidos se encuentran la región norte del Golfo de México, [ 5 ] que rodea la desembocadura del río Misisipi, las regiones costeras del noroeste del Pacífico y el río Elizabeth en Virginia Beach, todas ellas eventos recurrentes que se han observado en los últimos años. En todo el mundo, se han desarrollado zonas muertas en mares continentales, como el Mar Báltico , el Kattegat , el Mar Negro, el Golfo de México y el Mar de China Oriental , todos ellos importantes zonas pesqueras. [ 2 ]

Tipos

Las zonas muertas se pueden clasificar por tipo y se identifican por la duración de su aparición: [ 17 ]

  • Las zonas muertas permanentes son fenómenos que se producen en aguas profundas y que rara vez superan los 2 miligramos por litro.
  • Las zonas muertas temporales son zonas muertas de corta duración que pueden durar horas o días.
  • Las zonas muertas estacionales se producen anualmente, normalmente durante los meses cálidos de verano y otoño.
  • La hipoxia cíclica diaria es una zona muerta estacional específica que solo se vuelve hipóxica durante la noche.

El tipo de zona muerta puede clasificarse, en cierto modo, según el tiempo necesario para que el agua recupere su plena salud. Este plazo depende de la intensidad de la eutrofización y del nivel de agotamiento del oxígeno. Un cuerpo de agua que se hunde hasta alcanzar condiciones anóxicas y experimenta una reducción extrema de la diversidad de su comunidad tardará mucho más en recuperar su plena salud. Un cuerpo de agua que solo experimenta una hipoxia leve y mantiene la diversidad y madurez de su comunidad requerirá un tiempo mucho menor para recuperar su plena salud. [ 2 ]

Efectos

Fotograma de vídeo submarino del fondo marino en el Báltico occidental cubierto de cangrejos, peces y almejas muertos o moribundos por falta de oxígeno.

Los efectos más notables de la eutrofización son las floraciones vegetales, a veces tóxicas, la pérdida de biodiversidad y la anoxia, que puede provocar la muerte masiva de organismos acuáticos. [ 8 ]

Debido a las condiciones hipóxicas presentes en las zonas muertas, la vida marina dentro de estas áreas tiende a ser escasa. La mayoría de los peces y organismos móviles tienden a emigrar fuera de la zona a medida que disminuyen las concentraciones de oxígeno, y las poblaciones bentónicas pueden sufrir pérdidas severas cuando las concentraciones de oxígeno son inferiores a 0,5  mg l −1 O 2 . [ 18 ] En condiciones anóxicas severas, la vida microbiana también puede experimentar cambios drásticos en la identidad de la comunidad, lo que resulta en una mayor abundancia de organismos anaeróbicos a medida que los microbios aerobios disminuyen en número y cambian fuentes de energía para la oxidación, como la reducción de nitrato, sulfato o hierro. La reducción de azufre es una preocupación particular, ya que el sulfuro de hidrógeno es tóxico y estresa aún más a la mayoría de los organismos dentro de la zona, exacerbando los riesgos de mortalidad. [ 19 ]

Los bajos niveles de oxígeno pueden tener efectos severos en la supervivencia de los organismos dentro del área mientras que por encima de las condiciones anóxicas letales. Estudios realizados a lo largo de la costa del Golfo de América del Norte han demostrado que las condiciones hipóxicas conducen a una reducción de las tasas de reproducción y crecimiento en una variedad de organismos, incluidos peces e invertebrados bentónicos. Los organismos que pueden abandonar el área generalmente lo hacen cuando las concentraciones de oxígeno disminuyen a menos de 2  mg l −1 . [ 18 ] A estas concentraciones de oxígeno o inferiores, los organismos que sobreviven dentro del ambiente deficiente en oxígeno y no pueden escapar del área a menudo exhiben un comportamiento de estrés que empeora progresivamente y mueren. Los organismos supervivientes tolerantes a las condiciones hipóxicas a menudo exhiben adaptaciones fisiológicas apropiadas para persistir en ambientes hipóxicos. Ejemplos de tales adaptaciones incluyen una mayor eficiencia en la ingesta y el uso de oxígeno, una menor cantidad de ingesta de oxígeno requerida a través de tasas de crecimiento reducidas o latencia, y un mayor uso de vías metabólicas anaeróbicas. [ 18 ]

La composición de las comunidades bentónicas se ve drásticamente alterada por eventos periódicos de agotamiento de oxígeno, como los de las zonas muertas estacionales y los que ocurren como resultado de los ciclos diarios . Los efectos a largo plazo de estas condiciones hipóxicas resultan en un cambio en las comunidades, que se manifiesta más comúnmente como una disminución en la diversidad de especies a través de eventos de mortalidad masiva. El restablecimiento de las comunidades bentónicas depende de la composición de las comunidades adyacentes para el reclutamiento larvario. [ 18 ] Esto resulta en un cambio hacia colonizadores de establecimiento más rápido con estrategias de vida más cortas y oportunistas, lo que potencialmente altera las composiciones bentónicas históricas.

Pesca

La influencia de las zonas muertas en la pesca y otras actividades comerciales marinas varía según su duración y ubicación. Las zonas muertas suelen ir acompañadas de una disminución de la biodiversidad y el colapso de las poblaciones bentónicas, lo que reduce la diversidad de la producción en las operaciones de pesca comercial. Sin embargo, en casos de formación de zonas muertas relacionadas con la eutrofización, el aumento de la disponibilidad de nutrientes puede provocar incrementos temporales en la producción de ciertas poblaciones pelágicas, como las anchoas . [ 18 ] No obstante, los estudios estiman que el aumento de la producción en las zonas circundantes no compensa la disminución neta de la productividad resultante de la zona muerta. Por ejemplo, se estima que se han perdido 17 000 TM de carbono en forma de presas para la pesca como consecuencia de las zonas muertas en el Golfo de México. [ 2 ] Además, muchos factores de estrés en la pesca se ven agravados por las condiciones hipóxicas. Factores indirectos como el mayor éxito de las especies invasoras y el aumento de la intensidad de las pandemias en especies estresadas como las ostras provocan pérdidas de ingresos y de estabilidad ecológica en las regiones afectadas. [ 20 ]

Arrecifes de coral

En muchos lugares, los arrecifes de coral están experimentando una hipoxia más severa, lo que puede provocar el blanqueamiento y la muerte masiva de corales.

Se ha producido un aumento considerable de eventos de mortalidad masiva asociados a la baja concentración de oxígeno, lo que provoca hipoxia masiva, principalmente en las últimas dos décadas. El aumento de la temperatura del agua conlleva un incremento en la demanda de oxígeno y, por consiguiente, en la desoxigenación oceánica, lo que da lugar a extensas zonas muertas en los arrecifes de coral. En muchos arrecifes , la respuesta a esta hipoxia depende en gran medida de la magnitud y la duración de la desoxigenación. Los síntomas pueden variar desde la reducción de la fotosíntesis y la calcificación hasta el blanqueamiento . La hipoxia puede tener efectos indirectos, como la proliferación de algas y la propagación de enfermedades coralinas en los ecosistemas . Si bien el coral no puede tolerar niveles tan bajos de oxígeno, las algas son bastante resistentes. Por ello, en las zonas de interacción entre algas y coral, el aumento de la hipoxia provoca una mayor mortalidad de coral y una mayor propagación de algas. El incremento de las zonas muertas de coral se ve reforzado por la propagación de enfermedades coralinas. Estas enfermedades se propagan fácilmente en condiciones de alta concentración de sulfuro e hipoxia. Debido al ciclo de hipoxia y mortalidad de los arrecifes de coral, los peces y demás vida marina que los habitan experimentan cambios en su comportamiento en respuesta a la hipoxia. Algunos peces ascienden para encontrar agua más oxigenada, mientras que otros entran en una fase de depresión metabólica y ventilatoria. Los invertebrados migran fuera de sus hábitats hacia la superficie del sustrato o se desplazan a las puntas de las colonias de coral arborescentes . [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]

Alrededor de seis millones de personas, la mayoría residentes en países en desarrollo, dependen de la pesca en los arrecifes de coral . Estas muertes masivas, causadas por episodios de hipoxia extrema, pueden tener graves consecuencias para las poblaciones de peces de arrecife. Los ecosistemas de arrecifes de coral ofrecen diversos servicios ecosistémicos esenciales , como la protección de la costa, la fijación de nitrógeno , la asimilación de desechos y oportunidades turísticas. La continua disminución del oxígeno en los océanos sobre los arrecifes de coral es preocupante, ya que la recuperación y regeneración de los corales lleva muchos años (décadas). [ 21 ]

proliferación de medusas

A pesar de que la mayoría de las demás formas de vida mueren por falta de oxígeno, las medusas pueden proliferar y a veces se encuentran en grandes cantidades en zonas muertas. Las floraciones de medusas producen grandes cantidades de mucosidad, lo que provoca cambios importantes en las redes tróficas del océano, ya que pocos organismos se alimentan de ellas. El carbono orgánico de la mucosidad es metabolizado por bacterias que lo devuelven a la atmósfera en forma de dióxido de carbono, en lo que se ha denominado una " derivación de carbono de las medusas ". [ 24 ] El posible empeoramiento de las floraciones de medusas como resultado de las actividades humanas ha impulsado nuevas investigaciones sobre la influencia de las zonas muertas en las poblaciones de medusas. La principal preocupación es la posibilidad de que las zonas muertas sirvan como zonas de reproducción para las poblaciones de medusas debido a que las condiciones hipóxicas eliminan la competencia por los recursos y a los depredadores comunes de las medusas. [ 25 ] El aumento de la población de medusas podría tener altos costos comerciales debido a la pérdida de pesquerías, la destrucción y contaminación de las redes de arrastre y los buques pesqueros, y la disminución de los ingresos turísticos en los sistemas costeros. [ 25 ]

Praderas de pastos marinos

A nivel mundial, las praderas marinas han disminuido rápidamente. Se estima que el 21 % de las 71 especies conocidas de praderas marinas presentan tendencias decrecientes en sus poblaciones, y el 11 % de estas especies han sido catalogadas como amenazadas en la Lista Roja de la UICN . La hipoxia, que conduce a la eutrofización causada por la desoxigenación del océano, es uno de los principales factores subyacentes de estas mortandades. La eutrofización provoca un mayor enriquecimiento de nutrientes, lo que puede resultar en una mayor productividad de las praderas marinas; sin embargo, este enriquecimiento continuo de nutrientes en dichas praderas puede provocar un crecimiento excesivo de microalgas , epífitas y fitoplancton , generando condiciones hipóxicas. [ 21 ]

Las praderas marinas son tanto una fuente como un sumidero de oxígeno en la columna de agua y los sedimentos circundantes. Por la noche, la presión de oxígeno en la parte interna de las praderas marinas está linealmente relacionada con la concentración de oxígeno en la columna de agua, por lo que las bajas concentraciones de oxígeno en la columna de agua a menudo resultan en tejidos hipóxicos en las praderas marinas, lo que eventualmente puede matarlas. Normalmente, los sedimentos de las praderas marinas deben suministrar oxígeno a los tejidos subterráneos mediante la fotosíntesis o mediante la difusión de oxígeno desde la columna de agua a través de las hojas hasta los rizomas y las raíces. Sin embargo, con el cambio en el equilibrio de oxígeno de las praderas marinas, a menudo se producen tejidos hipóxicos en las praderas marinas. Las praderas marinas expuestas a esta columna de agua hipóxica muestran una mayor respiración, tasas reducidas de fotosíntesis, hojas más pequeñas y una menor cantidad de hojas por brote. Esto causa un suministro insuficiente de oxígeno a los tejidos subterráneos para la respiración aeróbica, por lo que las praderas marinas deben depender de la respiración anaeróbica, menos eficiente . La muerte masiva de pastos marinos crea un ciclo de retroalimentación positiva en el que los eventos de mortalidad provocan más muertes, ya que se generan mayores demandas de oxígeno cuando la materia vegetal muerta se descompone. [ 21 ]

Debido a que la hipoxia aumenta la invasión de sulfuros en las praderas marinas, esto afecta negativamente a estas plantas a través de la fotosíntesis, el metabolismo y el crecimiento. Generalmente, las praderas marinas son capaces de combatir los sulfuros suministrando suficiente oxígeno a las raíces. Sin embargo, la desoxigenación provoca que las praderas marinas no puedan suministrar este oxígeno, lo que las mata. [ 21 ]

La desoxigenación reduce la diversidad de organismos que habitan las praderas marinas al eliminar las especies que no toleran las condiciones de bajo oxígeno. Indirectamente, la pérdida y degradación de las praderas marinas amenaza a numerosas especies que dependen de ellas para obtener refugio o alimento. La pérdida de praderas marinas también afecta las características físicas y la resiliencia de los ecosistemas de praderas marinas. Las praderas marinas proporcionan zonas de cría y hábitat a muchos peces y mariscos de interés comercial, recreativo y de subsistencia. En muchas regiones tropicales, las poblaciones locales dependen de la pesca asociada a las praderas marinas como fuente de alimento e ingresos. [ 21 ]

Las praderas marinas también proporcionan numerosos servicios ecosistémicos, como la purificación del agua, la protección costera, el control de la erosión, el secuestro de carbono y el aporte de nutrientes a los hábitats marinos y terrestres adyacentes. La continua desoxigenación agrava los efectos de la hipoxia, lo que, sumado al cambio climático, incrementará la disminución de las poblaciones de praderas marinas. [ 26 ] [ 21 ]

bosques de manglares

En comparación con los lechos de pastos marinos y los arrecifes de coral, la hipoxia es más común de forma regular en los ecosistemas de manglares , aunque la desoxigenación oceánica agrava los efectos negativos debido a los aportes antropogénicos de nutrientes y la modificación del uso del suelo. [ 21 ]

Al igual que las praderas marinas, los manglares transportan oxígeno a las raíces de los rizomas, reducen las concentraciones de sulfuro y alteran las comunidades microbianas. El oxígeno disuelto se consume con mayor facilidad en el interior del bosque de manglares. Los aportes antropogénicos pueden llevar al límite la supervivencia en muchos microhábitats de manglares. Por ejemplo, los estanques de camarones construidos en los bosques de manglares se consideran la mayor amenaza antropogénica para los ecosistemas de manglares. Estos estanques reducen la circulación del estuario y la calidad del agua, lo que promueve la hipoxia con ciclos diarios . Cuando la calidad del agua se degrada, los estanques de camarones se abandonan rápidamente, dejando enormes cantidades de aguas residuales. Esta es una fuente importante de contaminación del agua que promueve la desoxigenación del océano en los hábitats adyacentes. [ 21 ] [ 27 ]

Debido a estas frecuentes condiciones hipóxicas, el agua no proporciona hábitats para los peces. Cuando se expone a una hipoxia extrema, la función del ecosistema puede colapsar por completo. La desoxigenación extrema afectará a las poblaciones locales de peces, que son una fuente de alimento esencial. Los costos ambientales de las granjas camaroneras en los manglares superan ampliamente sus beneficios económicos. El cese de la producción de camarones y la restauración de estas áreas reducirán la eutrofización y la hipoxia antropogénica. [ 21 ]

Ubicaciones

En la década de 1970, las zonas muertas marinas se observaron por primera vez en áreas pobladas donde el uso económico intensivo estimuló el escrutinio científico: en la bahía de Chesapeake de la costa este de los Estados Unidos, en el estrecho escandinavo llamado Kattegat , que es la desembocadura del mar Báltico y en otros importantes caladeros de pesca del mar Báltico, en el mar Negro y en el norte del Adriático . [ 28 ]

Otras zonas muertas marinas han aparecido en aguas costeras de Sudamérica , China , Japón y Nueva Zelanda . Un estudio de 2008 contabilizó 405 zonas muertas en todo el mundo. [ 4 ] [ 2 ]

Mar Báltico

Investigadores del Baltic Nest Institute publicaron en uno de los números de PNAS informes que indican que las zonas muertas en el Mar Báltico han crecido de aproximadamente 5.000 km²  a más de 60.000 km² en los últimos años. [ 29 ] 

Algunas de las causas del elevado aumento de zonas muertas pueden atribuirse al uso de fertilizantes, las grandes granjas de animales, la quema de combustibles fósiles y los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales. [ 30 ]

Debido a su enorme tamaño, el Mar Báltico se analiza mejor en subáreas que en su conjunto. En un artículo publicado en 2004, los investigadores dividieron específicamente el Mar Báltico en 9 subáreas, cada una con sus propias características específicas. [ 31 ] Las 9 subáreas se distinguen de la siguiente manera: Golfo de Botnia, región del archipiélago, Golfo de Finlandia, Golfo de Riga, Golfo de Gdansk, costa este sueca, Báltico central, región del Mar del Cinturón y Kattegat. [ 31 ] Cada subárea ha respondido de manera diferente a la adición de nutrientes y a la eutrofización; sin embargo, existen algunos patrones y medidas generales para el Mar Báltico en su conjunto. [ 31 ] Como afirman los investigadores Rönnberg y Bonsdorff,

"Independientemente de los efectos específicos de la zona derivados del aumento de la carga de nutrientes en el Mar Báltico, las fuentes son más o menos similares en toda la región. Sin embargo, la magnitud y la gravedad de los vertidos pueden variar. Como se observa, por ejemplo, en HELCOM (1996) y Rönnberg (2001), las principales fuentes de aporte de nutrientes provienen de la agricultura, la industria, las aguas residuales municipales y el transporte. Las emisiones de nitrógeno en forma de deposiciones atmosféricas también son importantes, así como las fuentes puntuales locales, como la acuicultura y las fugas procedentes de la silvicultura." [ 31 ]

En general, cada área del Mar Báltico experimenta efectos antropogénicos similares. Como afirman Rönnberg y Bonsdorff, «la eutrofización es un problema grave en la zona del Mar Báltico». [ 31 ] Sin embargo, en lo que respecta a la implementación de programas de recuperación de aguas, es probable que cada área deba abordarse a nivel local.

Virginia

Bahía de Chesapeake

Niveles de oxígeno disuelto requeridos por diversas especies en la Bahía de Chesapeake

Según National Geographic, la bahía de Chesapeake fue una de las primeras zonas hipóxicas identificadas en la década de 1970. [ 32 ] La bahía de Chesapeake experimenta hipoxia estacional debido a los altos niveles de nitrógeno. [ 33 ] Estos niveles de nitrógeno son causados ​​por la urbanización, existen múltiples fábricas que contaminan la atmósfera con nitrógeno y la agricultura; el lado opuesto de la bahía se utiliza para la cría de aves de corral, que produce mucho estiércol que termina desembocando en la bahía de Chesapeake. [ 32 ] [ 34 ]

Entre 1985 y 2019, los responsables del cuidado de la bahía de Chesapeake realizaron esfuerzos para reducir los volúmenes hipóxicos anuales. En 2016-2017 se observó una mejora significativa que les confirmó el éxito de dichos esfuerzos; sin embargo, datos recientes indican que se necesitan más esfuerzos para frenar continuamente los efectos del calentamiento global. [ 33 ]

Río Elizabeth, Virginia

El estuario del río Elizabeth se utiliza para fines comerciales y militares y es uno de los puertos más utilizados en la costa este de los Estados Unidos. [ 35 ] Entre 2015 y 2019, se midieron 11 condiciones diferentes en varias áreas del río Elizabeth. A lo largo del río, se observaron consistentemente altos niveles de nitrógeno y fósforo, junto con altos niveles de otros contaminantes que contribuyen a la mala calidad de vida de los organismos que se alimentan del fondo a lo largo del río. [ 36 ] La principal causa de la contaminación del río Elizabeth han sido las actividades militares e industriales durante la década de 1990. [ 36 ] En 1993, se inició el Proyecto del Río Elizabeth con el objetivo de llevar a cabo un proyecto de restauración del río. Adoptando uno de los peces cuya especie había sido gravemente afectada por la contaminación, el Fundulus heteroclitus (Mummichog), el grupo logró impulsar y llevar a cabo múltiples proyectos y ha eliminado miles de toneladas de sedimento contaminado. [ 37 ] En 2006, Maersk-APM, una importante compañía naviera, quería construir un nuevo puerto en el río Elizabeth. [ 37 ] Como parte de la mitigación ambiental, trabajaron con el Proyecto del Río Elizabeth para crear el Proyecto Money Point, que fue un esfuerzo para restaurar Money Point, que había sido considerado biológicamente agotado debido a una sustancia negra similar al alquitrán llamada creosota que yacía en el fondo. Maersk-APM aportó 5 millones de dólares para ayudar a poner en marcha el proyecto. [ 38 ] Para 2012, lograron restaurar más de 7 acres de marisma mareal, 3 acres de arrecife de ostras y crearon una nueva línea costera. [ 39 ] En 2019, el Proyecto Money Point recibió el premio "Mejor Costa Restaurada" de la Asociación Estadounidense para la Preservación de Costas y Playas. [ 40 ]

Lago Erie

Existe una zona muerta estacional en la parte central del lago Erie, desde el este de Point Pelee hasta Long Point , que se extiende hasta las costas de Canadá y Estados Unidos. Entre los meses de julio y octubre, la zona muerta puede crecer hasta alcanzar un tamaño de 10 000 kilómetros cuadrados. [ 41 ] El lago Erie tiene un exceso de fósforo debido a la escorrentía agrícola , que acelera el crecimiento de algas, lo que a su vez contribuye a condiciones hipóxicas . [ 42 ] La superabundancia de fósforo en el lago se ha relacionado con la contaminación difusa, como la escorrentía urbana y agrícola, así como con la contaminación puntual, que incluye las plantas de tratamiento de aguas residuales. [ 43 ] La zona se detectó por primera vez en la década de 1960, en medio del pico de eutrofización que se produjo en el lago. [ 44 ] Tras el aumento de la preocupación pública, Canadá y Estados Unidos iniciaron esfuerzos para reducir la contaminación por escorrentía hacia el lago en la década de 1970 como medio para revertir el crecimiento de la zona muerta. [ 44 ] En 2018, los científicos afirmaron que la escorrentía de fósforo tendría que disminuir aún más en un 40% para evitar la aparición de zonas muertas en el área. [ 45 ] La industria pesquera comercial y recreativa se ha visto significativamente afectada por la zona hipóxica. [ 41 ] En 2021, las aguas con bajo contenido de oxígeno causaron una mortandad masiva de peces tambor de agua dulce (también conocidos como peces cabeza de oveja ). [ 46 ] El agua del lago también se utiliza para consumo humano. [ 47 ] Se ha dicho que el agua del lago adquiere un olor penetrante y decoloración cuando la zona muerta está activa a finales del verano. [ 48 ]

Estuario inferior del San Lorenzo

Existe una zona muerta en la zona del bajo río San Lorenzo, desde el este del río Saguenay hasta el este de Baie Comeau , que es mayor a profundidades superiores a 275 metros (902 pies) y se ha observado desde la década de 1930. [ 49 ] La principal preocupación de los científicos canadienses es el impacto en los peces que se encuentran en la zona. 

Oregón

Hay una zona hipóxica que cubre las costas de Oregón y Washington [ 50 ] que alcanzó su tamaño máximo en 2006 en un área de más de 1158 millas cuadradas. [ 51 ] Los fuertes vientos superficiales entre abril y septiembre causan surgencias frecuentes que resultan en un aumento de floraciones de algas, haciendo que la hipoxia sea un fenómeno estacional. [ 52 ] La surgencia ha contribuido a temperaturas más bajas dentro de la zona. [ 53 ] La zona muerta ha provocado que organismos marinos como cangrejos y peces se reubiquen y una interferencia con la pesca comercial . [ 50 ] Se ha encontrado que los organismos que no pueden reubicarse se asfixian, dejándolos inútiles para los pescadores. [ 54 ] En 2009, un científico describió "miles y miles" de cangrejos, gusanos y estrellas de mar asfixiados a lo largo del fondo marino de la zona hipóxica. [ 55 ] En 2021, se invirtieron 1,9 millones de dólares en el monitoreo y el estudio continuo de las condiciones hipóxicas en el área donde se produce la zona muerta. [ 54 ]

Zona muerta en el Golfo de México

Zona muerta a lo largo de una extensa porción en el Golfo de México.

El área de aguas de fondo hipóxicas temporales que se presenta la mayoría de los veranos frente a la costa de Luisiana en el Golfo de México [ 56 ] es la zona hipóxica recurrente más grande de los Estados Unidos. [ 57 ] Ocurre solo durante los meses de verano del año debido al calentamiento estival, la circulación regional, la mezcla del viento y la alta descarga de agua dulce. [ 58 ] El río Misisipi , que es el área de drenaje del 41% de los Estados Unidos continentales, vierte escorrentía con alto contenido de nutrientes como nitratos y fósforo en el Golfo de México. Según una hoja informativa de 2009 creada por la NOAA , "el setenta por ciento de las cargas de nutrientes que causan hipoxia son resultado de esta vasta cuenca de drenaje ", [ 59 ] que incluye el corazón de la agroindustria estadounidense , el Medio Oeste . La descarga de aguas residuales tratadas de áreas urbanas (población aprox. 12 millones en 2009) combinada con la escorrentía agrícola aporta aproximadamente 1,7 millones de toneladas de fósforo y nitrógeno al Golfo de México cada año. [ 59 ] El nitrógeno es necesario para aumentar los rendimientos de los cultivos, pero las plantas son ineficientes para absorberlo, y a menudo se utilizan más fertilizantes de los que las plantas realmente necesitan. Por lo tanto, solo un porcentaje del nitrógeno aplicado termina en los cultivos; y en algunas áreas ese número es menos del 20%. [ 60 ] Aunque Iowa ocupa menos del 5% de la cuenca hidrográfica del río Misisipi, la descarga anual promedio de nitrato de las aguas superficiales en Iowa es de aproximadamente 204 000 a 222 000 toneladas métricas, o el 25% de todo el nitrato que el río Misisipi entrega al Golfo de México. [ 61 ] La exportación de la cuenca del río Raccoon se encuentra entre las más altas de los Estados Unidos, con rendimientos anuales de 26,1  kg/ha/año, que se clasificó como la mayor pérdida de nitrato de las 42 subcuencas del Misisipi evaluadas para un informe de hipoxia del Golfo de México. [ 62 ] [ 63 ] En 2012, Iowa introdujo la Estrategia de Reducción de Nutrientes de Iowa, que "es un marco basado en la ciencia y la tecnología para evaluar y reducir los nutrientes en las aguas de Iowa y el Golfo de México. Está diseñada para dirigir los esfuerzos para reducir los nutrientes en las aguas superficiales provenientes de fuentes puntuales y difusas de manera científica, razonable y rentable". [ 64 ] La estrategia continúa evolucionando, utilizando métodos voluntarios para reducir las contribuciones negativas de Iowa mediante divulgación, investigación e implementación de prácticas de retención de nutrientes. Para ayudar a reducir la escorrentía agrícola hacia la cuenca del Misisipi, Minnesota aprobó en 2015 el Estatuto MN 103F.48, también conocido como la "Ley de Zonas de Amortiguación", diseñada para implementar zonas de amortiguación ribereñas obligatorias entre las tierras de cultivo y los cursos de agua públicos en todo el estado de Minnesota. La Junta de Recursos Hídricos y del Suelo de Minnesota (BWSR) publicó un informe en enero de 2019 que indica que el cumplimiento de la "Ley de Zonas de Amortiguación" ha alcanzado el 99%.

Tamaño

El área de aguas hipóxicas de fondo que se produce durante varias semanas cada verano en el Golfo de México se ha cartografiado la mayoría de los años desde 1985 hasta 2024. El tamaño varía anualmente desde un máximo histórico en 2017 cuando abarcó más de 22.730 kilómetros cuadrados (8.776 millas cuadradas) hasta un mínimo histórico en 1988 de 39 kilómetros cuadrados (15 millas cuadradas). [ 65 ] [ 56 ] [ 66 ] [ 67 ] La zona muerta de 2015 midió 16.760 kilómetros cuadrados (6.474 millas cuadradas). [ 68 ] Nancy Rabalais del Consorcio Marino de las Universidades de Luisiana en Cocodrie, Luisiana, predijo que la zona muerta o zona hipóxica en 2012 cubrirá un área de 17.353 kilómetros cuadrados (6.700 millas cuadradas) que es más grande que Connecticut; Sin embargo, cuando se completaron las mediciones, el área de aguas de fondo hipóxicas en 2012 solo totalizó 7480 kilómetros cuadrados. Los modelos que utilizan el flujo de nitrógeno del río Misisipi para predecir las áreas de "zona muerta" han sido criticados por ser sistemáticamente altos entre 2006 y 2014, habiendo predicho áreas récord en 2007, 2008, 2009, 2011 y 2013 que nunca se materializaron. [ 69 ]

A finales del verano de 1988, la zona muerta desapareció debido a que la gran sequía provocó que el caudal del Misisipi descendiera a su nivel más bajo desde 1933. Durante las épocas de fuertes inundaciones en la cuenca del río Misisipi, como en 1993, "la "zona muerta" aumentó drásticamente de tamaño, aproximadamente 5000 km (3107 millas) más que el año anterior". [ 70 ]  

Impacto económico

Algunos afirman que la zona muerta amenaza las lucrativas pesquerías comerciales y recreativas en el Golfo de México. "En 2009, el valor en muelle de las pesquerías comerciales en el Golfo fue de $629 millones. Casi tres millones de pescadores recreativos contribuyeron además con unos $10 mil millones a la economía del Golfo, realizando 22 millones de viajes de pesca". [ 71 ] La producción de mariscos no solo está perjudicando a los estados ubicados en el Golfo de México, sino a los EE. UU. en su conjunto. Se informa que la zona muerta del Golfo de México está costando a las industrias de mariscos y turismo de EE. UU. unos $82 millones al año. Luisiana ocupa el segundo lugar en producción de mariscos después de Alaska, y este impacto puede ser devastador para la producción de mariscos de la nación, ya que el Golfo de México proporciona el 40% de los mariscos de la nación. [ 72 ] Los científicos no están universalmente de acuerdo en que la carga de nutrientes tenga un impacto negativo en las pesquerías. Grimes argumenta que la carga de nutrientes mejora las pesquerías en el Golfo de México. [ 73 ] Courtney et al. Se plantea la hipótesis de que la carga de nutrientes puede haber contribuido al aumento de pargos rojos en el norte y oeste del Golfo de México. [ 74 ]

En 2017, la Universidad de Tulane ofreció una subvención de desafío de 1 millón de dólares para cultivar cosechas con menos fertilizante. [ 75 ]

Historia

Los arrastreros camaroneros informaron por primera vez de una "zona muerta" en el Golfo de México en 1950, pero no fue hasta 1970, cuando el tamaño de la zona hipóxica había aumentado, que los científicos comenzaron a investigar. [ 76 ]

Después de 1950, la conversión de bosques y humedales para desarrollos agrícolas y urbanos se aceleró. "La cuenca del río Misuri ha visto cientos de miles de acres de bosques y humedales (66.000.000 de acres) reemplazados por actividad agrícola [...] En el Bajo Misisipi, un tercio de los bosques del valle se convirtieron en tierras agrícolas entre 1950 y 1976." [ 76 ]

En julio de 2007, se descubrió una zona muerta frente a la costa de Texas , donde el río Brazos desemboca en el Golfo. [ 77 ]

Corea

Bahía de Jinhae

La bahía de Jinhae es la primera de las dos principales zonas muertas de Corea. La hipoxia se reportó por primera vez en la bahía de Jinhae en septiembre de 1974. En 2011, se realizó un estudio conjunto para observar y registrar las causas, los efectos y las posibles medidas para abordar las zonas hipóxicas de Corea. Se descubrió que la bahía de Jinhae presenta una zona muerta estacional desde principios de junio hasta finales de septiembre. Esta zona muerta es causada por "residuos domésticos y del uso del suelo, y estratificación térmica". La hipoxia en la bahía de Jinhae se concentra principalmente en el fondo. La proporción de fósforo a nitrógeno está desequilibrada en el fondo, mientras que en la superficie se encuentra equilibrada, con la excepción del período comprendido entre principios de junio y finales de septiembre, cuando la bahía experimenta eutrofización en su conjunto. Los efectos de la hipoxia en la bahía de Jinhae se observan en el sistema marino que rodea a Corea, con una pérdida de biodiversidad, en particular de organismos con concha calcárea . [ 78 ]

Bahía de Shihwa

La bahía de Shihwa es un embalse costero creado en 1994 para abastecer de agua a las tierras agrícolas circundantes y servir como lago de desagüe para las plantas industriales cercanas. La bahía se construyó sin mucha consideración ambiental y, para 1999, la calidad del agua experimentó un descenso significativo. Este descenso se atribuye a la falta de circulación o flujo de agua suficiente para dar cabida a los residuos domésticos e industriales vertidos en la bahía. En respuesta, el gobierno coreano estableció un sistema de gestión de la contaminación dentro de la bahía e instaló un sistema de compuertas que permite la mezcla del agua de la bahía con el agua del mar. La bahía de Shihwa también presenta un desequilibrio entre fósforo y nitrógeno, así como grandes afluencias de amonio. [ 78 ]

Ley de Independencia y Seguridad Energética de 2007

La Ley de Independencia y Seguridad Energética de 2007 exige la producción de 36 mil millones de galones estadounidenses (140 000 000 m³ ) de combustibles renovables para 2022, incluyendo 15 mil millones de galones estadounidenses (57 000 000 m³ ) de etanol a base de maíz, lo que triplicaría la producción actual y requeriría un aumento similar en la producción de maíz. [ 79 ] Desafortunadamente, el plan plantea un nuevo problema: el aumento de la demanda de producción de maíz resulta en un aumento proporcional de la escorrentía de nitrógeno. Si bien el nitrógeno, que constituye el 78% de la atmósfera terrestre, es un gas inerte, tiene formas más reactivas, dos de las cuales (nitrato y amoníaco) se utilizan para fabricar fertilizantes. [ 80 ]    

Según Fred Below , profesor de fisiología de cultivos en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign , el maíz requiere más fertilizante nitrogenado porque produce mayor cantidad de grano por unidad de superficie que otros cultivos y, a diferencia de estos, depende completamente del nitrógeno disponible en el suelo. Los resultados, publicados el 18 de marzo de 2008 en Proceedings of the National Academy of Sciences , mostraron que aumentar la producción de maíz para alcanzar la meta de 15 mil millones de galones estadounidenses (57 000 000 m³ ) incrementaría la carga de nitrógeno en la Zona Muerta entre un 10 % y un 18 %. Esto elevaría los niveles de nitrógeno al doble del nivel recomendado por el Grupo de Trabajo sobre Nutrientes del Agua de la Cuenca del Mississippi/Golfo de México ( Programas de Conservación de la Cuenca del Río Mississippi ), una coalición de agencias federales, estatales y tribales que han monitoreado la zona muerta desde 1997. El grupo de trabajo afirma que se necesita una reducción del 30 % en la escorrentía de nitrógeno para que la zona muerta se reduzca. [ 79 ] 

Inversión

La recuperación de las comunidades bentónicas depende principalmente de la duración y la gravedad de las condiciones hipóxicas dentro de la zona. Las condiciones menos severas y el agotamiento temporal del oxígeno permiten una rápida recuperación de las comunidades bentónicas en el área debido al restablecimiento por larvas bentónicas de áreas adyacentes, mientras que condiciones más prolongadas de hipoxia y un agotamiento de oxígeno más severo conducen a períodos de restablecimiento más largos. [ 2 ] La recuperación también depende de los niveles de estratificación dentro del área, por lo que las áreas fuertemente estratificadas en aguas más cálidas tienen menos probabilidades de recuperarse de condiciones anóxicas o hipóxicas, además de ser más susceptibles a la hipoxia inducida por la eutrofización. [ 2 ] Se espera que la diferencia en la capacidad de recuperación y la susceptibilidad a la hipoxia en ambientes marinos estratificados complique los esfuerzos de recuperación de las zonas muertas en el futuro a medida que continúa el calentamiento del océano .

Los sistemas hipóxicos a pequeña escala con comunidades circundantes ricas son los que tienen más probabilidades de recuperarse una vez que cesan los aportes de nutrientes que provocan la eutrofización. Sin embargo, dependiendo de la magnitud del daño y las características de la zona, una condición hipóxica a gran escala también podría recuperarse después de una década. Por ejemplo, la zona muerta del Mar Negro , que antes era la más grande del mundo, desapareció en gran medida entre 1991 y 2001 después de que los fertilizantes se volvieran demasiado costosos tras el colapso de la Unión Soviética y la desaparición de las economías de planificación centralizada en Europa Central y Oriental . La pesca se ha convertido nuevamente en una importante actividad económica en la región. [ 81 ]

Si bien la "limpieza" del Mar Negro fue en gran medida involuntaria e implicó una disminución en el uso de fertilizantes difíciles de controlar, la ONU ha promovido otras limpiezas mediante la reducción de grandes emisiones industriales. [ 81 ] Entre 1985 y 2000, la zona muerta del Mar del Norte experimentó una reducción del nitrógeno del 37 % cuando los esfuerzos políticos de los países ribereños del Rin redujeron las emisiones de nitrógeno de aguas residuales e industriales al agua. Otras limpiezas se han llevado a cabo a lo largo del río Hudson [ 82 ] y la bahía de San Francisco . [ 4 ]

Aplicación de la biotecnología

Hay algunas opciones que pueden ayudar en el proceso de reversión de una zona muerta y eventual recuperación de la calidad del agua y las comunidades bentónicas a través de la metodología de biotecnología aplicada si un proyecto de gestión determinado puede aplicarla si las condiciones de una zona muerta se ajustan a los criterios. Una de las opciones más naturales es especies de alimentación por filtración establecidas dentro de una comunidad marina que están cerca de un área ecológica impactada transicionada a una zona muerta que luego puede propagarse y posiblemente establecer una población en la que el tiempo de recuperación puede variar en medida que filtran el exceso de nitrógeno y fósforo. [ 83 ] Dado que muchas especies de alimentación por filtración tienen diferentes niveles de tolerancia debido a las condiciones hipóxicas extremas, se puede determinar a través de la investigación cómo responden conductualmente varias especies a esas condiciones específicas y deducir la especie más apropiada en función de una zona muerta de interés para recuperar. Se realizó un estudio de 8 días en ostras del este ( Crassostrea virginica ) y almejas de concha blanda (Mya arenaria ) para evaluar sus reacciones a condiciones hipóxicas y de ola de calor. [ 84 ] Si bien este estudio tenía como objetivo establecer una comprensión de los patrones de comportamiento en condiciones de calentamiento para las especies que se alimentan por filtración, este tipo de enfoque se puede llevar a cabo en otras especies que se alimentan por filtración para evaluar su potencial como una parte significativa del proceso de recuperación de comunidades seleccionadas de mares muertos para una posible introducción.

Un enfoque adicional es establecer zonas de biofiltración dedicadas dentro de un área de zona muerta para activar el proceso de recuperación en un entorno más rápido y controlado para permitir el proceso de recuperación de gestión de una manera más fuerte. Se realizó un estudio a largo plazo en respuesta a la creciente preocupación por la contaminación por nitrógeno en los ecosistemas marinos, por lo que se construyó un reactor de biofiltración anammox para este estudio para evaluar las capacidades de eliminación de nitrógeno bacteriano. "Anammox convierte eficientemente dos compuestos de nitrógeno clave, NH4+ (donador de electrones) y NO2− (aceptor de electrones), en gas dinitrógeno, eludiendo las limitaciones de las vías convencionales de nitrificación-desnitrificación. Esto lo convierte en uno de los métodos más rentables y eficientes para la eliminación biológica de nitrógeno (Zhu et al., 2023)". [ 85 ] En general, se presentó que cuando surgían zonas muertas, los biofilms activaban estas bacterias eliminadoras de nitrógeno a través de la regulación de moléculas señalizadoras y la sucesión microbiana para adaptarse al estrés ambiental y mantener la estabilidad del reactor de biofiltración a largo plazo.

La biomineralización es también un enfoque biotécnico bastante eficaz, ya que su funcionamiento se basa en que la materia orgánica incorpora materia inorgánica/nutrientes mediante un proceso que forma estructuras minerales. Este proceso se ejecuta biotécnicamente con mayor frecuencia utilizando microorganismos para una amplia variedad de usos. Sin embargo, puede inducirse de varias maneras, ya que su interacción en un entorno marino con microorganismos consiste principalmente en la incorporación de fósforo y carbono y su cristalización; una vez que alcanza cierto peso, puede hundirse o ser recolectada mediante procedimientos de gestión de aguas residuales. [ 86 ] Este estudio utilizó un biorreactor de membrana anaeróbico combinado con biomineralización inducida por hierro para tratar aguas residuales porcinas, lo que demostró ser altamente exitoso. En el contexto de una zona muerta, la implementación de la biomineralización mediante su inducción de la manera más adecuada, ya que no tiene que ser solo fósforo, sino que puede centrarse en el nitrógeno o el carbono, dependiendo de cómo se ejecute el método, lo que puede facilitar el proceso de recuperación del exceso de fósforo en una zona muerta. Estas indicaciones para la aplicación de la biotecnología no se han ejecutado como aplicaciones específicas para ayudar en el proceso de recuperación de una zona muerta, pero existe potencial a medida que se invierte más investigación en algunos de estos tipos de técnicas y se mide su éxito a lo largo del tiempo. [ 87 ]

Modelado

Los modelos matemáticos y computacionales son un componente fundamental en el estudio de las zonas muertas. El uso de estos modelos en zonas muertas ayudará a los responsables políticos a predecir los impactos que diversos factores tienen sobre dichas zonas. Se ha utilizado la modelización para considerar los aportes de nutrientes (nitrógeno y fósforo) en cuerpos de agua y predecir su efecto en la proliferación de algas y el agotamiento del oxígeno. [ 88 ] También se está modelando en zonas muertas utilizando capacidades predictivas al insertar la aplicación de nitrógeno y fósforo en un campo y predecir la cantidad de escorrentía y lixiviación de nutrientes que ocurrirá en los cuerpos de agua cercanos. [ 89 ]

Véase también

  • Proliferación de algas  : propagación de algas planctónicas en el agua.
  • Evento anóxico  : eventos históricos de agotamiento de oxígeno en los océanos de la Tierra.
  • Aguas anóxicas  : áreas de agua de mar, agua dulce o agua subterránea que presentan una disminución del oxígeno disuelto.
  • Eutrofización cultural  : acumulación de nutrientes en el agua. Páginas que muestran breves descripciones de los objetivos de redireccionamiento.
  • Desierto  : Área de tierra donde se producen pocas precipitaciones.
  • Eutrofización  : acumulación de nutrientes en el agua.
  • Mortandad de peces  : Disminución localizada de poblaciones de peces.
  • Hipoxia  : condiciones o niveles bajos de oxígeno.
  • Contaminación marina  : contaminación de los océanos por sustancias desechadas por los seres humanos.
  • Desoxigenación oceánica  : reducción del contenido de oxígeno en los océanos.
  • Zona de mínimo oxígeno  : zona en la que la saturación de oxígeno en el agua de mar del océano es mínima.
  • Interrupción de la circulación termohalina  : sistema de corrientes superficiales y profundas en el océano Atlántico. Páginas que muestran breves descripciones de los objetivos de redirección.

Notas

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