L'eccedenza di azoto dall'agricoltura ha un chiaro effetto sullo stato di azoto delle acque sotterranee, secondo 70 anni di dati di misurazione danesi.

Una serie temporale di 70 anni di dati di monitoraggio trasmette un messaggio chiaro:quando gli agricoltori applicano più azoto ai loro campi di quanto i loro raccolti possano assorbire, la quantità di azoto nelle acque sotterranee aumenta. Quando meno azoto fuoriesce dal terreno, a causa di una migliore gestione o della ridotta applicazione di azoto, la quantità trovata nelle acque sotterranee diminuisce.

Questi sono i risultati di cinque ricercatori dell'alleanza dNmark dell'Università di Aarhus e del Servizio geologico di Danimarca e Groenlandia (GEUS) sulla base di 70 anni di dati provenienti dall'agricoltura danese e dal monitoraggio delle acque sotterranee danesi. I risultati sono descritti in un recente articolo in Rapporti scientifici , una rivista dell'editore di Natura . È unico che tali risultati siano stati dimostrati su una scala temporale così a lungo termine.

Il team di scienziati del Servizio Geologico di Danimarca e Groenlandia, GEO, e il Dipartimento di Agroecologia e il Dipartimento di Scienze Ambientali dell'Università di Aarhus hanno anche scoperto che lo sviluppo socio-economico stimola l'adozione di misure per proteggere l'ambiente e che la crescita economica può frenare il degrado ambientale.

- Infatti, possiamo vedere dai dati che è possibile avere una crescita economica senza impatto negativo sull'ambiente, dice uno degli autori dell'articolo il professor Tommy Dalgaard del Dipartimento di Agroecologia.

Misure dal mondo reale

Sono disponibili molte misure di gestione per ridurre l'impatto dell'azoto proveniente dall'agricoltura sull'ambiente acquatico. Queste misure si basano su quattro principi fondamentali:momento giusto, fonte giusta, giusto tempismo e giusta collocazione. Inoltre, l'uso delle impronte di azoto può incoraggiare i consumatori a praticare comportamenti sostenibili dall'azoto, come ridurre al minimo gli sprechi alimentari, mangiare meno carne, e riciclaggio.

Gli strumenti sono a posto, quindi come hanno funzionato nel mondo reale? I ricercatori hanno utilizzato misurazioni isotopiche nelle acque sotterranee danesi da un periodo di oltre 70 anni (1940-2014) per analizzare la sostenibilità dell'azoto della gestione agricola intensiva dell'azoto in relazione alla protezione delle acque sotterranee e alla crescita economica. Questo tipo di analisi è stato precedentemente applicato ad altri indicatori di qualità ambientale, ma è la prima volta che è stato applicato all'interpretazione delle misurazioni dei nitrati delle acque sotterranee a lungo termine.

L'effetto della regolazione dell'azoto e delle perdite di azoto in agricoltura sulla qualità delle acque sotterranee è stato valutato analizzando serie temporali a lungo termine delle eccedenze di azoto dall'agricoltura danese e misurazioni dei nitrati nelle acque sotterranee ossiche in singoli punti di monitoraggio. Il termine ossico significa che l'ossigeno è presente, che è spesso il caso delle acque sotterranee superiori contenenti strati geologici. I ricercatori si sono concentrati sulle acque sotterranee ossiche a causa della stabilità del nitrato in presenza di ossigeno.

Hanno anche misurato l'età delle acque sotterranee nei punti di monitoraggio. Ciò ha permesso ai ricercatori di mettere in relazione le concentrazioni di nitrato con il tempo di ricarica anziché il tempo di campionamento, che a sua volta ha permesso al team di confrontare i nitrati nelle acque sotterranee con il surplus di azoto proveniente dall'agricoltura.

Le misure ambientali funzionano

Nella maggior parte delle località ci sono state significative tendenze al ribasso che mostrano che la regolazione dell'azoto ha fatto una differenza significativa in queste località. Però, ci sono state anche località senza cambiamenti significativi o addirittura con tendenze al rialzo.

- Ciò indica che è necessario un ulteriore orientamento dell'attuale gestione e regolamentazione dell'azoto per ridurre le concentrazioni di nitrati in una chiara direzione verso il basso in questi luoghi per conformarsi agli attuali standard danesi, dice Tommy Dalgaard.

In Danimarca, l'eccedenza di azoto è calcolata su base annua come differenza tra gli input e gli output di azoto agricolo a livello nazionale. L'eccedenza di azoto è la quantità di azoto che non viene utilizzata ed è quindi a rischio di essere dispersa nell'ambiente.

Esiste una chiara correlazione tra lo sviluppo annuale dell'eccedenza di azoto e la concentrazione nazionale di nitrati nelle acque sotterranee ossiche. Negli anni dal 1946 alla metà degli anni '80 il surplus di azoto è aumentato continuamente. Da allora, la crescente consapevolezza ambientale e i piani ambientali nazionali hanno frenato questa tendenza, mentre la crescita economica continua. Come il surplus di azoto, le concentrazioni di nitrati nelle acque sotterranee ossiche hanno raggiunto il loro picco intorno al punto di svolta negli anni '80.

È necessario continuare a fare un buon lavoro

L'analisi mostra che quasi 30 anni di regolamentazione dell'azoto nell'agricoltura danese hanno portato a una chiara riduzione della concentrazione di nitrati nelle acque sotterranee ossiche. Questa tendenza è stata guidata principalmente dalle richieste della società per la protezione delle acque sotterranee e superficiali.

Il settore agricolo è stato in grado di adattarsi alle richieste della società e di innovare i metodi di produzione agricola. Però, l'evidenza suggerisce anche che un allentamento delle applicazioni di azoto in agricoltura, e quindi il surplus di azoto, comporterebbe un aumento delle concentrazioni di nitrati nelle acque sotterranee ossiche.

- Il nostro studio evidenzia l'importanza di un coerente programma nazionale di monitoraggio delle acque sotterranee e la necessità di sviluppare future misure efficaci di mitigazione dell'azoto nell'agricoltura intensiva in tutto il mondo al fine di proteggere le risorse idriche sotterranee, dice Tommy Dalgaard.

Leggi l'articolo "La risposta dei nitrati nelle acque sotterranee alla gestione sostenibile dell'azoto" in Rapporti scientifici .