Una conseguenza del cambiamento climatico globale è la probabilità di un'altalena più estrema tra siccità e inondazioni, un fenomeno soprannominato "colpo di frusta meteorologico".

Ora, i ricercatori dell'Università del Kansas hanno pubblicato i risultati sulla rivista Biogeochimica mostrare colpi di frusta meteorologici nelle regioni agricole del Midwest americano guiderà il deterioramento della qualità dell'acqua, costringendo i comuni a cercare soluzioni costose per fornire acqua potabile sicura ai residenti.

"Poiché i modelli delle precipitazioni cambiano con il cambiamento climatico, si prevede che ci saranno più periodi di siccità, e più volte di pioggia eccessiva, tempeste davvero grandi, " ha detto Terry Loecke, assistente professore di studi ambientali presso l'Università del Kansas e autore principale della nuova indagine.

Loecke e la coautrice Amy Burgin, professore associato di studi ambientali, ha affermato che l'estremo flusso tra siccità e precipitazioni modifica l'immagazzinamento dei nutrienti nel paesaggio agricolo, soprattutto l'azoto utilizzato nelle fattorie fertilizzanti.

"Gli agricoltori mettono la loro normale quantità di fertilizzante, ma quando abbiamo una siccità, le piante non crescono così grandi e non assorbono tanto azoto, " Ha detto Loecke. "Invece di andare nelle piante, che sarebbe stato raccolto, rimane nel terreno e l'acqua non lo lava via."

Ma quando si verificano le inondazioni, l'azoto viene lavato nelle acque superficiali come gli affluenti che alimentano i fiumi.

"Il suolo è come una spugna, e quando è secco l'azoto rimane fermo, " disse Burgin. "Ma non appena lo bagni, come quando strizzi una spugna, l'azoto può inondare i fiumi."

Poiché molti di questi fiumi forniscono acqua potabile alle comunità di tutta l'America centrale, bonificare carichi elevati di azoto metterà a dura prova i contribuenti poiché i dipartimenti idrici sono costretti a costruire nuovi impianti per eliminare l'azoto dalle forniture idriche municipali.

I ricercatori KU, insieme a Diego Riveros-Iregui dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill, Adam Ward dell'Università dell'Indiana, Steven Thomas dell'Università del Nebraska-Lincoln, Caroline Davis dell'Università dell'Iowa e Martin St. Clair del Coe College, ha analizzato i dati dell'U.S. Geological Survey e della National Oceanic and Atmospheric Administration, nonché di altre fonti.

Il team ha esaminato da vicino un ciclo di siccità e inondazioni del 2012-2013 che ha colpito gran parte del Midwest degli Stati Uniti, portando a un picco di azoto nelle acque superficiali.

"Abbiamo esaminato le osservazioni della siccità del 2012 che si è conclusa con un'alluvione e abbiamo chiesto con quale frequenza si è verificata nell'alto Midwest negli ultimi 10-15 anni, " Ha detto Loecke. "Abbiamo scoperto che la connessione tra condizioni di siccità e alluvioni e alti nitrati era piuttosto comune".

Infatti, i livelli di nitrati alle stelle nei fiumi Des Moines e Raccoon hanno costretto la Des Moines Water Works a costruire un impianto di rimozione dei nitrati da $ 4,1 milioni che costa $ 7, 000 al giorno per operare.

"L'acqua potabile è un vero problema, soprattutto a Des Moines, "Ha detto Burgin. "Ha uno dei più costosi impianti di rimozione dei nitrati che conosciamo. Negli ultimi anni, l'hanno eseguito da 25 a 150 e più giorni ogni anno. Questo è davvero sommare, perché i soldi non sono nel budget che devono spendere per fornire acqua potabile ai cittadini".

Recentemente, la società di servizi idrici ha citato in giudizio diverse contee dell'Iowa ad alta densità di fattorie a monte della città per recuperare i costi di denitrificazione.

Secondo Loecke e Burgin, che entrambi servono anche come scienziati con il Kansas Biological Survey, picchi di nitrati nelle acque superficiali come quelli che affliggono l'Iowa si verificheranno più ampiamente in tutto il Midwest agricolo poiché il colpo di frusta meteorologico diventerà più comune nella regione.

"La persona media pagherà di più per avere acqua potabile pulita, come nella città di Des Moines, " Loecke ha detto. "Una città non può prevedere quanti giorni dovrà gestire un impianto di rimozione dei nitrati. Quando lo gestiscono molto, è un enorme successo per il loro budget, e devono trasmetterlo ai loro cittadini, e si estenderà al resto del Midwest. Gli abitanti del Midwest dovranno pagare di più per l'acqua potabile in futuro".

Loecke e Burgin hanno affermato di sperare che la loro ricerca possa aiutare a informare gli agricoltori, politici, servizi idrici e il pubblico in generale.

"I servizi idrici comunali dovrebbero prestare attenzione, " Burgin ha detto. "Iowa è il centro di questo problema, e si diffonderà da lì, questo potrebbe non essere in prima linea in molte menti del Kansas in questo momento. Ma dato che è uno stato agricolo, è una questione di tempo prima che siamo sulla stessa barca. Nell'Iowa, ora sta colpendo i comuni più piccoli. Secondo l'analisi del Des Moines Register, Il 30% di loro avrà questo problema e la maggior parte non ha le basi imponibili per supportare enormi strutture per la rimozione dei nitrati".