Die Eutrophierung ist durch ein übermäßiges Wachstum von Pflanzen und Algen gekennzeichnet, da ein oder mehrere für die Photosynthese erforderliche wachstumslimitierende Faktoren wie Sonnenlicht, Kohlendioxid und Nährstoffdünger vermehrt verfügbar sind. Die Eutrophierung erfolgt auf natürliche Weise über Jahrhunderte, wenn Seen altern und sich mit Sedimenten füllen. Menschliche Aktivitäten haben jedoch die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Eutrophierung durch Punktentladungen und nicht punktuelle Belastungen mit begrenzenden Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor in aquatischen Ökosystemen (kulturelle Eutrophierung) beschleunigt, was dramatische Folgen für Wasserquellen hat. Trinkwasser, Fischerei und Freizeitgewässer.
Beispielsweise eutrophieren Aquakulturwissenschaftler und Teichmanager häufig absichtlich Gewässer, indem sie Düngemittel hinzufügen, um die Primärproduktivität zu steigern und die Dichte und Biomasse wirtschaftlich wichtiger Freizeitfische durch Aufwärtswirkungen auf Fische zu erhöhen. höhere trophische Ebenen. In den 1960er und 1970er Jahren verbanden Wissenschaftler Algenblüten jedoch mit einer Nährstoffanreicherung, die aus anthropogenen Aktivitäten wie Landwirtschaft, Industrie und Abwasserentsorgung resultierte. Bekannte Folgen der kulturellen Eutrophierung sind blaugrüne Algenblüten, kontaminierte Trinkwasserversorgung, Verschlechterung der Freizeitmöglichkeiten und Hypoxie. DasDie geschätzten Kosten für Schäden, die durch Eutrophierung in den USA verursacht werden, betragen ca. 2,2 Milliarden US-Dollar pro Jahr.
Der berüchtigtste Effekt der kulturellen Eutrophierung ist die Bildung dichter Blüten aus schädlichem und stinkendem Phytoplankton, die die Klarheit des Wassers verringern und die Wasserqualität beeinträchtigen. Algenblüten begrenzen das Eindringen von Licht, verringern das Wachstum und verursachen den Tod von Pflanzen in Küstengebieten. Gleichzeitig verringern sie den Erfolg von Raubtieren, die Licht benötigen, um Beute zu jagen und zu fangen. Darüber hinaus können die mit der Eutrophierung verbundenen hohen Photosyntheseraten den gelösten anorganischen Kohlenstoff abbauen und den pH-Wert tagsüber auf ein extremes Niveau erhöhen.
Ein erhöhter pH-Wert kann wiederum ein „blinder“ Organismus sein, dessen Überleben von der Wahrnehmung gelöster chemischer Signale abhängt, indem er seine chemosensitiven Fähigkeiten beeinflusst.
