A eutrofização acontece quando o corpo hídrico (rios, lagoas, lagos e córregos) contém níveis elevados e potencialmente tóxicos de nutrientes, como fósforo e nitrogênio, além de matéria orgânica, causando alterações no equilíbrio físico-químico e biológico do ecossistema e a redução do oxigênio dissolvido na água. Anteriormente, esse processo ocorria de forma natural, associado ao envelhecimento gradual dos corpos d’água ao longo de milhares de anos, porém, nas últimas décadas, tem sido intensificado por fatores humanos, como o descarte de efluentes sem tratamento, a industrialização acelerada, a urbanização desordenada e, principalmente, práticas agrícolas inadequadas.
Como ocorre a Eutrofização?
A eutrofização começa quando os níveis de fósforo e nitrogênio se tornam elevados e causam a proliferação excessiva de fitoplâncton, algas e plantas que se alimentam desses nutrientes, resultando em uma enorme quantidade de biomassa no ecossistema. Nesse primeiro estágio há a formação de uma camada de algas na superfície e o esverdeamento na água, reduzindo a entrada de luz solar e prejudicando a fotossíntese das plantas submersas. Em seguida, essas plantas que não conseguem realizar fotossíntese se degradam, aumentando ainda mais matéria orgânica que por fim devolve os nutrientes a água.
Além disso, a dificuldade das plantas submersas em realizar a fotossíntese causa um desequílibrio no ciclo do oxigênio, processo dinâmico e essencial para a vida aquática. Durante o dia, a intensa proliferação de algas e fitoplâncton aumenta temporariamente a produção de oxigênio por meio da fotossíntese, podendo até gerar uma supersaturação do oxigênio dissolvido na água. Entretanto, esse equilíbrio é quebrado durante a noite, quando não há luz solar e a fotossíntese é interrompida. Nesse período, toda a biomassa presente — algas, plantas, microrganismos e organismos aquáticos — passa a consumir oxigênio por meio da respiração. Ao mesmo tempo, a decomposição da matéria orgânica intensifica ainda mais esse consumo. Como resultado, os níveis de oxigênio dissolvido podem cair rapidamente, provocando episódios de hipóxia (baixa concentração de oxigênio) ou até anoxia (ausência total de oxigênio). Essas condições geram estresse fisiológico, reduzem a capacidade de sobrevivência dos organismos e podem causar mortandade de peixes e outros seres aquáticos.
Como surgem os Nutrientes causadores da Eutrofização?
Fontes Pontuais: poluentes lançados por um local único e identificável, como o descarte de esgoto doméstico e efluente industrial sem tratamento que contém altos níveis de fósforo presentes em produtos de limpeza, de amônia proveniente da decomposição da ureia e proteínas e de nitrato e nitrito que são estágios da decomposição da amônia.
Fontes Difusas: poluentes vindos de áreas amplas e diversas, sendo a principal fonte, a contaminação por fertilizantes ricos em fósforo e nitrogênico utilizados na agricultura e arrastados para o corpo d’água através do escoamento superficial e lixiviação do solo. O descarte de dejetos animais produzidos na pecuária, o desmatamento que causa erosão e maior arraste de nutrientes pelo solo e o escoamente das chuvas em áreas urbanas também são fontes difusas.
Como funciona o processo físico-químico e biológico na Eutrofização?
O avanço da autrofização é regulado por uma interação complexa entre processos físico-químicos e biológicos, que podem ser compreendidos em etapas sucessivas:
- Aporte Externo de Nutrientes (Enriquecimento Nutricional): A eutrofização inicia-se com o aumento da concentração de fósforo, principalmente na forma de fosfato inorgânico (PO₄³⁻), em ambientes de água doce, e de nitrogênio, nas formas de nitrato (NO₃⁻), nitrito (NO₂⁻) e amônio (NH₄⁺), em ambientes estuarinos e marinhos. O acúmulo dessas espécies químicas dissolvidas eleva a biodisponibilidade de nutrientes na coluna d’água, rompendo o equilíbrio natural do ecossistema.
- Estímulo à Produção Primária e Proliferação Fitoplanctônica: O enriquecimento nutricional intensifica o crescimento do fitoplâncton, microalgas e cianobactérias, que utilizam nitrogênio, fósforo, dióxido de carbono (CO₂) e energia luminosa para realizar fotossíntese (6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂), promovendo rápida formação de biomassa e originando os floramentos algais (blooms), que reduzem a transparência da água.
- Alteração da Penetração Luminosa e Impacto Bentônico: A elevada densidade algal aumenta a turbidez e reduz a penetração da radiação fotossinteticamente ativa (PAR), limitando a fotossíntese das macrófitas submersas. Esse processo diminui a produção primária bentônica, compromete habitats e reduz a diversidade biológica do ecossistema.
- Desequilíbrio do Oxigênio Dissolvido: Durante o dia, a intensa fotossíntese pode causar supersaturação de oxigênio dissolvido (OD). À noite, a interrupção da fotossíntese e a respiração aeróbia da biomassa (C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O) reduzem o OD, intensificadas pela decomposição microbiana. Esse consumo pode gerar hipóxia (< 2 mg/L) ou anóxia (≈ 0 mg/L), comprometendo a sobrevivência da fauna aquática.
- Acúmulo e Decomposição da Matéria Orgânica: A morte dos blooms promove deposição de matéria orgânica no sedimento, que é degradada inicialmente por processos aeróbios e, posteriormente, por vias anaeróbias, como desnitrificação, redução de sulfato e metanogênese. Esses processos produzem compostos tóxicos, como sulfeto de hidrogênio (H₂S), metano (CH₄) e amônia (NH₃/NH₄⁺), deteriorando a qualidade da água.
- Liberação Interna de Nutrientes (Internal Loading): Em condições anóxicas, ocorre a redução dos óxidos de ferro (Fe³⁺ → Fe²⁺), liberando fosfatos adsorvidos nos sedimentos. Esse processo remobiliza fósforo e nitrogênio para a coluna d’água, mantendo o enriquecimento nutricional mesmo sem novas fontes externas.
- Produção de Cianotoxinas: Em ambientes eutrofizados, cianobactérias toxigênicas podem dominar o sistema, produzindo compostos como microcistinas, anatoxinas, saxitoxinas e cilindrospermopsina, que apresentam efeitos hepatotóxicos, neurotóxicos e potencialmente carcinogênicos, além de alta resistência aos tratamentos convencionais.
- Retroalimentação do Estado Eutrofizado: A interação entre excesso de nutrientes, elevada produção biológica, depleção de oxigênio, liberação interna de fósforo e toxicidade estabelece um ciclo de retroalimentação positiva, que mantém o ecossistema em estado eutrofizado crônico, com baixa resiliência e limitada capacidade de recuperação natural.
As consequências e medidas preventinas da Eutrofização
A eutrofização promove profundas alterações nos ciclos biogeoquímicos do nitrogênio, do fósforo e do carbono, resultando em perda de biodiversidade, simplificação da estrutura trófica e degradação progressiva dos ecossistemas aquáticos. O aumento da produção primária e da decomposição da matéria orgânica eleva a demanda bioquímica de oxigênio, favorecendo episódios recorrentes de hipóxia e anóxia, além da intensificação de processos anaeróbios que geram compostos tóxicos, como sulfeto de hidrogênio, amônia e metano. A remobilização interna de nutrientes a partir dos sedimentos mantém o enriquecimento da coluna d’água, perpetuando o estado eutrofizado e reduzindo a capacidade de recuperação natural dos sistemas.
A dominância de cianobactérias toxigênicas e a liberação de cianotoxinas resistentes aos tratamentos convencionais representam riscos significativos à saúde pública, ao abastecimento e às atividades econômicas dependentes da qualidade da água. Além disso, a redução da transparência, a perda da vegetação submersa e a degradação dos habitats bentônicos comprometem cadeias alimentares, áreas de reprodução e serviços ecossistêmicos, impactando negativamente a pesca, a aquicultura, o turismo e o uso recreativo dos corpos hídricos.
A prevenção da eutrofização deve ser baseada prioritariamente na redução do aporte externo de fósforo e nitrogênio, por meio da ampliação do saneamento, do tratamento avançado de efluentes, do manejo adequado de fertilizantes e da proteção das zonas ripárias. Associada a isso, a gestão integrada de bacias hidrográficas, o monitoramento contínuo da qualidade da água e a aplicação de técnicas de mitigação em sistemas degradados são fundamentais para interromper os ciclos de retroalimentação. Essas ações, aliadas a políticas públicas consistentes e educação ambiental, são essenciais para preservar a estabilidade dos ecossistemas aquáticos e garantir a sustentabilidade dos recursos hídricos.
