Gli scienziati del NUS hanno stabilito fattori ambientali chiave che collegano l'ecologia microbica con la progettazione urbana per migliorare la rimozione dei nutrienti e attenuare le fioriture algali nei corsi d'acqua urbani.

La crescente domanda di approvvigionamento idrico nelle città altamente urbanizzate ha portato a un maggiore interesse per lo sviluppo di corsi d'acqua ecologici per gestire meglio questa risorsa. Questi corsi d'acqua ecologici sono appositamente progettati per utilizzare i microrganismi presenti in natura (comunità microbiche) e migliorare la loro capacità di svolgere importanti servizi ecologici (ad esempio la pulizia dei corsi d'acqua). Però, i modelli d'uso del suolo intercalati e le influenze antropiche influiscono sull'equilibrio ecologico naturale della comunità microbica e rendono una sfida l'utilizzo di approcci ecologici per mantenere la qualità dell'acqua nei corsi d'acqua urbani. È necessario comprendere meglio le complesse interazioni tra le comunità microbiche e i loro ambienti urbanizzati a varie scale, che vanno dai sedimenti nel corso d'acqua ai grandi sistemi di captazione e alle reti urbane.

Il gruppo di ricerca guidato dal Prof SWARUP del Dipartimento di Scienze Biologiche, NUS ha scoperto che i biofilm sedimentari nei corsi d'acqua sono la principale fonte di comunità microbiche che svolgono importanti funzioni ecologiche. Questi includono la rimozione di nutrienti in eccesso e la prevenzione della crescita di alghe blu-verdi nei corsi d'acqua urbani. Il team di ricerca ha anche scoperto che la presenza di determinati inquinanti metallici (vale a dire rame e alluminio) quando presenti nei corsi d'acqua a livelli molto bassi (parti per milione) può influire negativamente sul funzionamento ecologico di queste comunità microbiche. Oltre agli studi sul campo, il team di ricerca ha anche condotto esperimenti in laboratorio che imitano le condizioni ambientali dei corsi d'acqua per arrivare ai risultati. Questi risultati possono potenzialmente migliorare i servizi microbici, che sono fondamentali per sostenere corsi d'acqua ecologici in ambienti in rapida urbanizzazione.

Uno studente laureato nel team, Il signor Aditya BANDLA ha detto, "I biofilm sedimentari nei corsi d'acqua urbani sono composti da particelle di sabbia di diverse dimensioni. Sebbene, le particelle più grandi (grosse) e le particelle più piccole (fini) coesistono all'interno degli habitat sedimentari, ospitano comunità microbiche molto distinte".

"Abbiamo scoperto che diversi tipi di sedimenti forniscono diversi servizi ecosistemici dai rispettivi microbiomi e questi risultati possono aiutare con il monitoraggio della salute ecologica dei corsi d'acqua urbani. Questi sono i primi passi verso la formulazione di progetti ispirati all'ecologia dei corsi d'acqua di prossima generazione, " ha aggiunto il prof. Swarup.

Singapore rappresenta una delle poche città al mondo che cattura attivamente l'acqua piovana per aumentare le riserve di acqua dolce. Singapore, con il suo paesaggio altamente gestito unito a crescenti pressioni urbane, rappresenta un modello ideale per studiare come le comunità microbiche nelle acque superficiali rispondono a tali pressioni. L'illustrazione mostra i risultati chiave della ricerca per lo studio dei processi guidati dal microbioma nei corsi d'acqua.