Gli ecologi sanno da tempo che l'inquinamento agricolo e delle acque reflue può causare condizioni di scarsa ossigeno e la morte dei pesci nei fiumi. Uno studio pubblicato oggi su Comunicazioni sulla natura riferisce che i rifiuti di ippopotamo possono avere un effetto simile nel fiume Mara in Africa, che attraversa la rinomata Riserva Nazionale Maasai Mara del Kenya, ospita più di 4 persone, 000 ippopotami.

Co-autrice Emma Rosi, un ecologista d'acqua dolce presso il Cary Institute of Ecosystem Studies, spiega, "Insieme, gli ippopotami residenti del Mara aggiungono circa 8, 500 kg, o 9,3 tonnellate, di materiale vegetale parzialmente digerito nel fiume ogni giorno. Eravamo interessati a come questo massiccio afflusso di materia organica e sostanze nutritive influenzasse la vita acquatica".

Gli ippopotami trascorrono le loro notti pascolando nella savana e le loro giornate sguazzando in pozze poco profonde per rinfrescarsi e sfuggire al sole. Mentre sguazzano, espellono rifiuti, che esaurisce l'ossigeno dall'acqua mentre si decompone. L'attività microbica produce anche sostanze chimiche come ammonio e solfuro, noto per essere tossico per i pesci.

"Durante i periodi di siccità, l'acqua povera di ossigeno si accumula nelle piscine degli ippopotami. Le piogge periodiche intense alla fine scaricano l'acqua a valle. Questo impulso improvviso di acqua deossigenata può causare ipossia temporanea e uccisioni di pesci, " nota Rosi.

In tre anni, il team ha monitorato la chimica dell'acqua e il flusso a valle di 171 pozze di ippopotami. Dei 55 flussi di flusso documentati, definiti come quando gli eventi di pioggia hanno aumentato il flusso del fiume al doppio della sua velocità normale, le concentrazioni di ossigeno disciolto sono diminuite durante 49 eventi, cadere abbastanza in basso da causare la morte del pesce 13 volte.

Per comprendere i meccanismi che guidano gli incidenti con l'ossigeno disciolto, il team ha intrapreso molteplici approcci sperimentali. Perché gli ippopotami sono troppo pericolosi per avvicinarsi, sensori collegati a una barca telecomandata sono stati utilizzati per misurare la chimica dell'acqua nelle piscine di ippopotami. Per simulare il flusso del flusso e comprendere gli effetti del consumo di ossigeno dovuto all'aggiunta di rifiuti di ippopotami, gli esperimenti sono stati condotti in ruscelli artificiali delle dimensioni di una vasca da bagno. Il team ha anche manipolato una piscina nel Mara per produrre un flusso di lavaggio sperimentale.

Due fattori distinti sono stati collegati alla diminuzione dell'ossigeno disciolto. Quando l'acqua a basso contenuto di ossigeno delle pozze di ippopotami si mescola con l'acqua del fiume a monte, riduce la concentrazione complessiva di ossigeno disciolto nel fiume. Allo stesso tempo, i sedimenti della piscina di ippopotami che vengono lavati durante i flussi di lavaggio continuano a consumare ossigeno mentre si decompongono a valle.

Questa ricerca suggerisce che l'alterazione del regime di flusso di un fiume attraverso dighe o prelievi d'acqua potrebbe avere conseguenze ecologiche nei fiumi africani con ippopotami. Il coautore David Post della Yale University spiega, "Nel sistema del fiume Mara, i flussi di lavaggio sono importanti per pulire i rifiuti di ippopotamo dalle piscine, ma le sostanze chimiche tossiche accumulate e l'acqua deossigenata hanno gravi impatti sulla vita acquatica a valle".

Anche se le uccisioni periodiche dei pesci potrebbero sembrare una cosa negativa, il team ha osservato che il pesce morto forniva una fonte di cibo per gli spazzini come uccelli e coccodrilli.

Lo studio contribuisce alla nostra comprensione di un sistema fluviale con grandi popolazioni di ippopotami, che era probabilmente molto più comune prima che gli ippopotami fossero eliminati da gran parte della loro gamma storica.

L'autore principale Christopher Dutton della Yale University spiega, "C'è questa idea che i fiumi incontaminati non dovrebbero avere precipitazioni di ossigeno disciolto, ma pensiamo che questo sia dovuto al fatto che generazioni di scienziati hanno studiato luoghi che non hanno più grandi popolazioni di fauna selvatica intatte, mentre il fiume Mara è unico perché lo fa. Questo sistema offre una finestra sul passato e illustra come gli ecosistemi avrebbero potuto funzionare prima degli impatti umani".