Rehevöityminen tarkoittaa ravinteiden lisääntymistä vesimuodostumassa. Vaikka rehevöityminen on luonnollinen prosessi, kiihdytettynä se on huolenaihe. Monet ihmisen toimet ovat johtaneet laajaan rehevöitymiseen joissa, puroissa, järvissä ja valtamerissä ympäri maailmaa. Jos sitä ei valvota, rehevöitymisestä tulee ongelma, joka vaikuttaa vakavasti veden laatuun ja biologiseen monimuotoisuuteen. Rehevöityminen tunnistettiin ensimmäisen kerran ongelmaksi 20 -luvun puolivälissä, ja monet biologit tutkivat sitä laajasti pyrkien estämään elintärkeiden vesistöjen rehevöitymisen edelleen ympäri maailmaa.
Luonnollisen prosessin mukaan rehevöityminen on osa vesistöjen ikääntymistä. Kun aluksi muodostuu vesistö, sen ravinteita on yleensä vähän. Koska purot ruokkivat vesistöä, ne kuljettavat ravintoaineita, jotka edistävät kasvien elämää ja mahdollistavat lopulta myös muiden lajien kasvamisen. Sedimenttikerros kasvaa hitaasti, ja vähitellen vesistö muuttuu lopulta suoksi tai suoksi, kun sedimentti syrjäyttää veden ja alueen lajit muuttuvat.
Ihmisten toiminta voi kuitenkin nopeuttaa rehevöitymistä nopeasti, jolloin sitä kutsutaan ”ravinteiden saastumiseksi”. Lannoitteiden ja lannan valuminen tiloilta on johtava rehevöitymisen syy ympäri maailmaa. Kun nämä ravintoaineet tulevat vesihuoltoon, ne kannustavat kasvien ja levien räjähdykseen, jota joskus kutsutaan levän kukinnoksi. Kasvien elämä vähentää dramaattisesti vedessä olevan hapen määrää, lopulta tukahduttaa eläinlajit ja luo niin sanotun “kuolleen vyöhykkeen”.
Valtameren kuolleet vyöhykkeet ovat suuri ongelma, koska monet niistä ovat nousseet alueille, joista yksi on tuottanut runsaasti meren elämää. Esimerkiksi Meksikonlahdella on pahamaineinen kuollut alue, joka on suurempi kuin New Jerseyn osavaltio. Rehevöityviä järviä ja jokia voidaan helposti tunnistaa, koska ne muuttuvat usein kirkkaan vihreiksi tai punaisiksi niiden levien kukinnan seurauksena. Nämä järkyttävät värit ovat merkkejä vakavasta huonosta terveydestä, ja ne ovat suuri huolenaihe tiedemiehille.
Koska rehevöityminen ei ole toivottavaa, monet maat ovat pyrkineet estämään sen. Esimerkiksi maatilojen odotetaan kontrolloivan tarkasti lannoitteitaan ja lantaansa, ja ympäristöviranomaiset voivat sakottaa nämä tilat ylimääräisen valuman vuoksi. Monet maat pyrkivät myös poistamaan ravinteiden saastumisen vesistään ja voivat käyttää muita toimenpiteitä rehevöitymisen puskurivyöhykkeiden luomiseksi estäen ongelman leviämisen.