L'eutrophisation est caractérisée par une croissance excessive des plantes et des algues en raison de la disponibilité accrue d'un ou plusieurs facteurs limitant la croissance nécessaires à la photosynthèse, tels que la lumière du soleil, le dioxyde de carbone et les engrais nutritifs. L'eutrophisation se produit naturellement au cours des siècles à mesure que les lacs vieillissent et se remplissent de sédiments. Cependant, les activités humaines ont accéléré le taux et l'étendue de l'eutrophisation par des rejets ponctuels et des charges non ponctuelles de nutriments limitants, tels que l'azote et le phosphore, dans les écosystèmes aquatiques (eutrophisation culturelle), avec des conséquences dramatiques pour les sources de eau potable, pêche et plans d'eau récréatifs.
Par exemple, les aquaculteurs et les gestionnaires d'étangs souvent eutrophient intentionnellement les plans d'eau en ajoutant des engrais pour augmenter la productivité primaire et augmenter la densité et la biomasse des poissons récréatifs et économiquement importants par des effets à la hausse sur niveaux trophiques plus élevés. Cependant, au cours des années 1960 et 1970, les scientifiques ont lié les proliférations d'algues à l'enrichissement en nutriments résultant d'activités anthropiques telles que l'agriculture, l'industrie et l'élimination des eaux usées. Les conséquences connues de l'eutrophisation culturelle comprennent la prolifération d' algues bleues, l'approvisionnement en eau potable contaminé, la dégradation des possibilités de loisirs et l'hypoxie. Aux États-Unis, le coût estimé des dommages dus à l'eutrophisation est d'environ 2, 2 milliards de dollars par an.
L' effet le plus notable de l'eutrophisation culturelle est la création de fleurs denses de phytoplancton nocif et malodorant qui réduit la clarté de l'eau et nuit à la qualité de l'eau. Les proliférations d'algues limitent la pénétration de la lumière, ralentissent la croissance et tuent les plantes dans les zones littorales, tout en réduisant le succès des prédateurs qui ont besoin de lumière pour chasser et attraper des proies. De plus, les taux élevés de photosynthèse associés à l'eutrophisation peuvent épuiser le carbone inorganique dissous et élever le pH à des niveaux extrêmes pendant la journée.
Un pH élevé peut à son tour être un organisme «aveugle» qui dépend de la perception des signaux chimiques dissous pour sa survie en affectant ses capacités chimiosensibles.
