Tutti gli occhi erano puntati sull'estuario di St. Lucie, nel sud-est della Florida, nel 2016, poiché ha ricevuto l'attenzione nazionale a causa della chiusura delle spiagge nel fine settimana del 4 luglio a causa delle enormi quantità di melma verde tossica che copriva parti dell'insenatura lunga 7 miglia collegata a una costa sistema fluviale. Microcystis aeruginosa - un'alga blu-verde d'acqua dolce che può produrre tossine - ha provocato il caos su questo importante ecosistema, spingendo i ricercatori dell'Harbour Branch Oceanographic Institute della Florida Atlantic University a raggiungere la radice del problema. Questo evento di fioritura ha seguito uno spartiacque di un anno allo studio della barriera corallina. Risultati dello studio, che ha scoperto una delle principali fonti di nutrienti che guidano le fioriture algali dannose, puzza.

Contrariamente al diffuso malinteso secondo cui gli scarichi periodici dal lago Okeechobee da soli hanno prodotto queste fioriture algali dannose, Lo studio di FAU Harbour Branch fornisce molteplici linee di evidenza che le fonti di nutrienti nei bacini locali, compresi i sistemi fognari e settici in loco, contaminato l'estuario di St. Lucie, in particolare le sue sezioni urbanizzate così come il suo spartiacque. I risultati dello studio sono pubblicati sulla rivista Alghe nocive .

"Si è pensato a lungo che le fioriture algali trovate nel lago Okeechobee, che sono causati da inquinamento come i deflussi dalle aziende agricole, erano gli unici responsabili della trasmissione delle fioriture e delle loro tossine nell'estuario di St. Lucie, " ha detto Brian E. Lapointe, dottorato di ricerca, autore principale dello studio e professore di ricerca presso FAU Harbour Branch, che ha recentemente presentato questi risultati alla nona Conferenza nazionale sulla fioritura delle alghe nocive degli Stati Uniti. "Volevamo indagare sul ruolo dei sistemi settici in loco, che in precedenza erano stati trascurati".

Sebbene le alghe siano sempre presenti nei corpi idrici naturali come oceani e fiumi, alcuni tipi possono produrre tossine che possono danneggiare seriamente le persone, animali, pesce, e altre parti dell'ecosistema. Queste fioriture algali dannose sono stimolate da fattori ambientali come la luce, salinità e livelli di nutrienti come azoto e fosforo. Azoto e fosforo si trovano in alte concentrazioni nei rifiuti umani e nelle acque reflue.

Per distinguere tra gli impatti sulla qualità dell'acqua dalle acque sotterranee e dal deflusso delle acque piovane dall'estuario di St. Lucie rispetto ad altri impatti direttamente correlati agli scarichi periodici dal lago Okeechobee, Lapointe e i suoi collaboratori hanno condotto un'analisi completa delle interazioni dei sistemi settici, acque sotterranee, e acque superficiali. Hanno analizzato il campionamento delle acque sotterranee in due aree residenziali con sistemi settici invecchiati identificati come siti di conversione da settico a fogna ad alta priorità e hanno cercato isotopi acquosi di azoto, e sucralosio, un dolcificante artificiale che non può essere scomposto dall'organismo o da qualsiasi processo di trattamento.

Hanno campionato l'acqua superficiale nei canali C-44 e C-23 e nelle barriere coralline alla ricerca di nutrienti disciolti e sucralosio e hanno raccolto e analizzato le macrofite, fitoplancton e tessuto algale. Gli ingressi di acqua dolce al sistema dell'estuario di St. Lucie, comprese precipitazioni e scarichi attraverso il C-44, I canali C-23 e C-24 e la conta batterica in tutti e quattro i siti all'interno dell'area di studio sono stati seguiti durante lo studio.

Dai campioni di studio, Lapointe e i suoi collaboratori hanno chiaramente identificato che la contaminazione delle acque reflue è un fattore significativo del declino della qualità dell'acqua e della disfunzione ecologica nell'estuario di St. Lucie e nelle barriere coralline a valle. L'evidenza dei campioni raccolti e testati ha mostrato che l'azoto delle acque reflue umane dai sistemi settici è stato un importante contributo alle elevate concentrazioni di azoto nell'estuario e nelle barriere costiere a valle, quest'ultimo rappresenta l'estensione più settentrionale della crescita dei coralli nel sud della Florida.

La combinazione delle condizioni dell'acqua dolce nell'estuario, combinato con l'arricchimento di azoto (ammonio) delle acque reflue, ha portato a un bioreattore "tempesta perfetta" che ha sostenuto la crescita e la produzione di tossine in Microcystis. Queste particolari fioriture (e tossine) di Microcystis d'acqua dolce sono in aumento negli estuari e nelle acque costiere di tutto il mondo e si prevede che si espandano in scala e intensità con il cambiamento climatico globale. Alcune delle fioriture più croniche si verificano nel lago Erie, Fiume del Capo Paura, Estuario della laguna di Patos in Brasile, e il lago Taihu in Cina.

Per lo studio, Lapointe ha anche utilizzato i dati di diverse unità del Land Ocean Biogeochemical Observatory (LOBO) installate nell'estuario di St. Lucie. I LOBO sono un'importante rete di monitoraggio nell'Indian River Lagoon che offre agli utenti la possibilità di osservare e prevedere la qualità dell'acqua in tempo reale.

"Nell'area di studio dell'estuario di St. Lucie, programmi da settico a fogna, che includono la rimozione di azoto e fosforo attraverso il trattamento avanzato delle acque reflue, potrebbe aiutare ad affrontare questa sfida e mitigare le future fioriture algali dannose, " ha detto Lapointe. "Questi miglioramenti all'interno del bacino idrografico locale, combinati con un aumento dello stoccaggio e della gestione dei nutrienti a nord del lago Okeechobee, migliorerebbero collettivamente le condizioni sia nell'estuario di St. Lucie, porzioni adiacenti dell'Indian River Lagoon, e le barriere coralline a valle dell'insenatura di St. Lucie, proteggendo al tempo stesso la salute umana."

Secondo l'Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti, le fioriture algali dannose sono un grave problema ambientale in tutti i 50 stati. Conosciute comunemente come maree rosse, maree marroni e maree verdi, alghe azzurre o cianobatteri, come Microcystis, sono considerati fioriture algali nocive e possono avere gravi ripercussioni sulla salute umana, ecosistemi acquatici ed economia.