L'esperimento di trattamento galleggiante sulle zone umide presso l'Università dell'Oklahoma Aquatic Research Facility. Credito:William Strosnider
Le zone umide galleggianti possono sembrare strane ma sono perfettamente naturali. Si verificano quando stuoie di vegetazione si staccano dalla riva di uno specchio d'acqua. Ciò ha incuriosito gli ingegneri ecologisti su come influenzano l'acqua in cui si muovono su e giù.
Un gruppo della Saint Francis University in Pennsylvania e dell'Università dell'Oklahoma, compreso il ricercatore William Strosnider, ha scoperto che le zone umide galleggianti sono promettenti per il trattamento delle acque. Hanno progettato quattro diversi progetti di zone umide di trattamento galleggiante utilizzando diversi materiali e piante delle zone umide.
"Il risultato principale è che le zone umide galleggianti ingegnerizzate potrebbero influenzare la qualità dell'acqua in molti degli stessi modi in cui lo fanno le zone umide galleggianti naturali, "Dice Strosnider.
Per i quattro modelli, i ricercatori hanno utilizzato materiali come tubo di scarico, tela da imballaggio, pacciame, rete di utilità, e bottiglie di plastica riutilizzate. Li hanno piantati con due piante delle zone umide, tifa e giunco comune. Il team ha quindi trascorso tre anni a misurare l'effetto delle zone umide galleggianti sull'acqua.
Il trattamento completo delle acque reflue richiede il trattamento dell'azoto in esse contenuto. Lo studio di Strosnider mostra che queste zone umide galleggianti potrebbero essere in grado di farlo. Lo studio non ha indagato direttamente i processi che consentono alle zone umide di influenzare l'acqua. Però, credono che sia una combinazione di fattori diversi.
Le piante stesse potrebbero assorbire alcuni contaminanti nell'acqua, lui dice, ma i microbi possono avere l'effetto maggiore. La base e le radici delle zone umide galleggianti sono un luogo ideale per la crescita di microbi come i batteri. Lì svolgono processi che abbattono o assorbono inquinanti come azoto e fosforo nell'acqua.
Nelle zone umide di trattamento galleggiante, i girini tendevano ad aggregarsi all'interno e intorno alla zona delle radici. Credito:Kristina Strosnider.
Ci sono molti esempi in cui queste zone umide di trattamento galleggiante potrebbero avere successo. Potrebbero aiutare a trattare le acque reflue municipali migliorando la rimozione dell'azoto. In un altro esempio, potrebbero gestire le fioriture algali aiutando a regolare la temperatura dell'acqua e la radiazione solare.
Le fioriture algali sono un problema difficile per i serbatoi di acqua potabile e gli stagni costieri. Le alghe possono ostruire i filtri dell'acqua e ridurre i livelli di ossigeno nell'acqua, che può uccidere i pesci.
A Strosnider, la cosa più interessante delle zone umide di trattamento galleggiante ingegnerizzate è la loro capacità di fare di più che migliorare la qualità dell'acqua. Possono anche fornire l'habitat per i pesci sott'acqua e per gli insetti, uccelli acquatici, e altri sopra l'acqua.
"L'area direttamente sotto le zone umide galleggianti è un habitat di alta qualità, come piccoli pesci e anfibi possono usare il labirinto di radici per nascondersi dai predatori, " spiega. "In generale, il valore dell'habitat che le zone umide galleggianti, o qualsiasi tipo di trattamento delle zone umide, può fornire è stato poco studiato. Abbiamo fatto un piccolo passo avanti con il nostro studio".
Strosnider osserva che potrebbero essere necessarie zone umide di trattamento galleggiante con una copertura relativamente elevata per ottenere questi effetti positivi. Ciò significa che devono continuare la loro ricerca su come costruire al meglio le zone umide ingegnerizzate e quali piante cresceranno meglio su di esse.
Far sì che le zone umide di trattamento galleggiante si sostengano con una manutenzione minima è l'obiettivo principale di questa ricerca, lui dice. Piuttosto che zone umide galleggianti "intensive" che si basano su plastica o polistirolo per funzionare, Strosnider sottolinea la ricerca su zone umide "estetiche" che possono crescere e rimanere galleggianti da sole.
"Il prossimo passo è prendere le lezioni apprese e testare progetti estesi migliorati, " dice. "La cosa davvero grande su cui stiamo lavorando qui è la capacità per loro di crescere e mantenersi, e quindi diventare una parte sostenibile a bassa manutenzione di un sistema di trattamento. Questa è stata davvero la parte più interessante e nuova di questo lavoro".