Gli esseri umani hanno iniziato ad avere un impatto misurabile e negativo sulla qualità dell'acqua nella baia di Chesapeake nella prima metà del XIX secolo, secondo uno studio sulle ostriche orientali condotto da ricercatori dell'Università dell'Alabama.

Il lavoro, pubblicato in Rapporti scientifici , mostra che l'effetto dell'inquinamento appare un po' prima di quanto si pensasse in precedenza, ma generalmente conferma che la crescente deforestazione e l'industrializzazione intorno alla baia hanno portato a problemi di qualità dell'acqua prima della guerra civile, che è stato dimostrato da altri studi con diversi metodi di prova.

Lo studio mostra che l'utilizzo di gusci di ostriche provenienti da siti archeologici è un modo efficace per misurare gli impatti ambientali dei rifiuti immessi negli estuari, in particolare i livelli di azoto che influiscono sulla chimica del guscio dell'ostrica poiché si nutre di sostanze nutritive nell'acqua, secondo la carta.

"Siamo stati tra i primi a provarlo su conchiglie archeologiche, e il primo ad identificare un antico periodo di inquinamento con questo metodo, " ha detto il dottor C. Fred T. Andrus, professore associato e presidente del dipartimento di scienze geologiche dell'UA.

"Questo potrebbe essere un buon modo per noi di imparare come appare la linea di base dell'acqua pulita. Ci dice la quantità naturale di rifiuti animali e umani che dovrebbe andare in una baia, il che è importante perché la pesca da cui dipendiamo può essere gravemente danneggiata dall'eccesso di azoto".

La ricerca è stata guidata da Heather Black, un'ex studentessa nel laboratorio di Andrus che ha conseguito la laurea e il master in geologia presso la UA e ora sta perseguendo un dottorato presso la Florida International University.

I coautori del documento includono Andrus; WJ Lambert, un laureato UA che ora gestisce il laboratorio di isotopi stabili dell'Alabama; Dottor Torben Rick, curatore dell'archeologia nordamericana allo Smithsonian Natural History Museum; e il dottor David P. Gillikin, professore associato di geologia all'Union College.

Black ha scelto il Chesapeake a causa del forte inquinamento, la prima colonizzazione nella storia americana e l'abbondanza di antichi cumuli di rifiuti con gusci di ostriche scartati, o cumuli di conchiglie, lei disse.

Sebbene l'azoto sia necessario per la vita e per una parte sana dei corsi d'acqua costieri, troppo azoto cambia l'ecosistema. Trovato nei rifiuti umani e animali, quantità crescenti di azoto iniziarono a riversarsi nella baia mentre la regione medio-atlantica si trasformava attraverso i coloni europei.

Nonostante quanto sia critico per la vita, i livelli storici di azoto sono difficili da valutare, e molta materia organica si perde nel tempo. conchiglie, anche se, sono diversi.

Seduto in fondo alla baia, incapace di muovermi e mangiando molto di ciò che la bagna, l'ostrica orientale ha una grande tolleranza per i cambiamenti nell'acqua. Fungendo da filtro mentre si nutre, l'ostrica diventa un registro dei cambiamenti ambientali incorporando materiali organici nel suo guscio.

Attraverso l'analisi chimica delle bande di crescita della conchiglia, che si formano in qualche modo in modo simile agli anelli degli alberi, gli scienziati possono determinare alcune delle condizioni ambientali durante la vita di un'ostrica.

Utilizzando conchiglie raccolte durante gli scavi archeologici dalla Smithsonian Institution risalenti all'incirca dal 1200 al 1900, Black ha confrontato i rapporti degli isotopi di azoto immagazzinati nei gusci con i gusci moderni raccolti vicino a un molo presso lo Smithsonian Environmental Research Center di Edgewater, Maryland.

Ha raschiato piccole quantità di polvere dall'interno del guscio per ottenere un isotopo di azoto medio attraverso la vita dell'ostrica. I risultati mostrano un netto spostamento delle fonti di azoto tra il 1800 e il 1850, che dà il via a un rapido aumento dell'azoto fino ad oggi.

"La maggior parte delle persone potrebbe pensare a quel tipo di inquinamento - una quantità di azoto che è un po' fuori scala - come non si verificasse fino quasi alla seconda guerra mondiale, ma sembra 100 anni prima, quel tipo di forte impatto è già sentito, " disse Andro.

Ricerche precedenti che utilizzavano carote di sedimenti scavate dal fondo della baia hanno mostrato livelli simili di azoto all'incirca nello stesso periodo, ma usare conchiglie provenienti da siti archeologici è più facile da datare, disse Andro. Per uno, risalgono al sito archeologico a causa di manufatti adiacenti che corrispondono a un tempo specifico. Inoltre, la datazione al radiocarbonio dei depositi può individuare l'età delle conchiglie.

sedimento, d'altra parte, possono vorticare e destabilizzare e accumularsi a tassi variabili, il che rende la datazione meno accurata rispetto alle conchiglie, Egli ha detto.

"Ogni modo in cui misuri qualcosa ha i suoi problemi, e siamo arrivati ​​a questo da un'angolazione diversa, " ha detto Andrus. "È una forma di replica molto robusta che ci dice che la baia di Chesapeake è stata inquinata prima di quanto pensassimo, ma l'implicazione più grande è che mostra che questo è uno strumento davvero utile per questa misurazione".

Ci sono già sforzi per provare questo in altre acque costiere. Un altro degli studenti di Andrus ha svolto un lavoro simile nel porto di Charleston, e i risultati mostrano che le ostriche vivono sotto livelli di azoto simili a quelli della preistoria, nonostante un aumento dell'azoto a metà del XX secolo, Egli ha detto.

Un documento su quel progetto è in attesa di pubblicazione.

Per il Chesapeake, gli sforzi di riparazione sono in corso, e Andrus spera che questo lavoro possa aiutare a capire come appare una baia sana.

"Questo lavoro fornisce informazioni alle persone interessate alla riparazione per vedere un obiettivo sano, considerando che la maggior parte delle misurazioni dirette sui livelli di azoto risalgono solo agli anni '70, " ha detto. "Quelle misurazioni sarebbero quasi certamente già il prodotto dei rifiuti. Che questi siano o meno obiettivi realistici per pulire l'acqua dipende in gran parte dal corpo idrico, ma almeno ti dà un quadro."