Nelle regioni agricole come il Midwest degli Stati Uniti, il nitrato in eccesso dal fertilizzante delle colture si fa strada nei fiumi e nei torrenti attraverso canali di drenaggio sotterranei e fossati agricoli.

Elevate concentrazioni di nitrati nei corsi d'acqua possono essere dannose per gli ecosistemi e la salute umana, contaminando l'acqua potabile e infine scorrendo a valle abbastanza lontano da aumentare le dimensioni della "zona morta" del Golfo del Messico.

Uno studio pubblicato oggi sulla rivista Geoscienze naturali dai ricercatori finanziati dalla National Science Foundation (NSF) offre nuove informazioni su questo problema:zone umide multiple, o "complessi di zone umide" in uno spartiacque, sono estremamente efficaci nel ridurre i livelli di nitrati nei fiumi e nei torrenti.

I complessi delle zone umide possono essere cinque volte migliori nel ridurre i nitrati rispetto alle migliori strategie di mitigazione dell'azoto a terra, dicono gli scienziati.

"La produttività agricola giova all'economia, ma è spesso accompagnato da costi ambientali, "dice Tom Torgersen, direttore dell'acqua di NSF, Programma Sostenibilità e Clima, che ha finanziato la ricerca. "Questo studio dimostra che il mantenimento o il ripristino delle zone umide in bacini idrografici agricoli gestiti in modo intensivo ridurrebbe i nitrati nei fiumi e migliorerebbe la qualità dell'acqua locale, riducendo anche le esportazioni di nitrati verso la zona ipossica [morta] del Golfo del Messico".

Utilizzando campioni di acqua raccolti in un periodo di quattro anni da più di 200 corsi d'acqua nei 17, Bacino del fiume Minnesota di 000 miglia quadrate (MRB), insieme alle informazioni geospaziali sull'uso del suolo nello spartiacque MRB, i ricercatori hanno isolato gli effetti delle zone umide sulle concentrazioni di nitrati di torrenti e fiumi.

La ricerca ha prodotto una serie di risultati significativi:

• Quando i flussi di flusso sono alti, le zone umide sono cinque volte più efficienti nel ridurre i nitrati rispetto alle migliori pratiche di conservazione a terra.
• La disposizione delle zone umide in uno spartiacque è un predittore dell'entità della riduzione dei nitrati. Quando le zone umide filtrano il deflusso dal 100% di un'area di drenaggio, sono tre volte più efficaci nella rimozione dei nitrati rispetto a quando filtrano il deflusso dal 50 percento di un'area di drenaggio.
• Riduzione dei nitrati nelle zone umide temporanee e nelle zone umide geograficamente isolate (quelle non collegate a un fiume), come le zone umide che si formano nei fossi agricoli, è maggiore durante i flussi ad alto flusso.

"Questi sono passi importanti per riconoscere che quando perdiamo le zone umide, perdiamo anche i vantaggi significativi che forniscono nel controllo dell'inquinamento, "dice Amy Hansen, un ricercatore presso il St. Anthony Falls Laboratory dell'Università del Minnesota e primo autore del giornale.

I contributi delle piccole zone umide sono particolarmente importanti per il futuro, dice Hansen. Le previsioni climatiche prevedono aumenti della frequenza e della magnitudo delle precipitazioni, condizioni in cui le zone umide svolgono un ruolo significativo nella riduzione dei nitrati dei fiumi.

"Il nostro lavoro mostra che il ripristino delle zone umide potrebbe essere uno dei metodi più efficaci per migliorare la qualità dell'acqua di fronte al cambiamento climatico e alla crescente domanda globale di cibo, ", afferma il coautore dell'articolo Jacques Finlay, un ecologista presso l'Università del Minnesota.

Altri coautori dell'articolo sono Christine Dolph dell'Università del Minnesota e Efi Foufoula-Georgiou dell'Università della California, Irvine.

I risultati della ricerca stanno facendo progredire la comprensione da parte degli scienziati delle zone umide e del loro ruolo nel controllo dell'inquinamento, secondo i ricercatori, e fornire indicazioni sull'ubicazione e sui vantaggi del ripristino delle zone umide.