I sensori acquatici sono utilizzati in flussi come questo, Quebrada Sonadora, che è uno dei siti di studio nelle montagne Luquillo di Porto Rico, dove i ricercatori hanno monitorato i livelli di nitrati prima e dopo gli uragani Irma e Maria. Credito:William McDowell/UNH
I ricercatori dell'Università del New Hampshire hanno scoperto livelli senza precedenti di nitrati, un nutriente essenziale per le piante, nei corsi d'acqua e nei bacini idrografici di Porto Rico per un anno dopo due importanti uragani consecutivi nel 2017. Questa elevata quantità di nitrati potrebbe avere importanti implicazioni sui cambiamenti climatici che potrebbero danneggiare il ripristino delle foreste e minacciare gli ecosistemi lungo la costa di Porto Rico aumentando le fioriture algali e le zone morte.
"I nitrati sono importanti per la crescita delle piante, ma questo è un caso in cui puoi avere troppo di una cosa buona, " ha detto William McDowell, professore di scienze ambientali all'UNH. "I livelli di nitrati che stavamo osservando erano insolitamente alti. Negli ultimi tre decenni, abbiamo notato livelli elevati di nitrati subito dopo un uragano, ma dopo queste grandi tempeste consecutive, le ruote sono scese dall'autobus. Abbiamo visto un aumento dei livelli di nitrati che non si sono ancora completamente ripresi".
I ricercatori hanno utilizzato sensori acquatici nei ruscelli nelle montagne tropicali di Luquillo di Porto Rico per ottenere letture ogni 15 minuti per seguire la chimica del flusso settimanale dopo l'uragano Irma (agosto 2017) e l'uragano Maria (settembre 2017). Hanno confrontato questi nuovi dati con i risultati della chimica dei flussi settimanali compilati negli ultimi 35 anni, il record più lungo al mondo di chimica dei flussi tropicali. Come previsto dagli uragani passati, le concentrazioni di nitrati aumentavano per alcuni mesi dopo ogni tempesta, picco intorno ai quattro mesi. Le scoperte, riferito alla riunione dell'autunno 2018 dell'American Geophysical Union (AGU) a Washington, DC, ha rivelato che, a differenza degli uragani del passato, l'aumento era ancora evidente nove mesi dopo l'uragano Maria e non è tornato ai precedenti livelli di base. Le letture di base sono rimaste più alte e ogni volta che pioveva i livelli di nitrati aumentavano, anche dopo piccoli temporali, probabilmente riflettono i principali processi biotici (decomposizione di foglie e alberi e ricrescita della vegetazione) che controllano i flussi di nitrati.
Il solito tranquillo torrente Quebrada Sonadora, uno dei siti di studio per i sensori acquatici, ora infuria con fretta, acqua fangosa subito dopo una tempesta. Credito:William McDowell/UNH
"Dopo gli uragani Irma e Maria, sembra esserci una "nuova normalità" per il livello base di nitrati, " ha detto McDowell. "Se continua così e i torrenti di montagna trasportano questi livelli più elevati di nitrati nell'oceano, potrebbero distruggere l'ecosistema costiero, forse mettendo in pericolo i coralli e altre forme di vita marina."
Preoccupa anche la produttività delle foreste. Sulla base di studi e osservazioni precedenti presso il sito di studio di Luquillo, la frequenza storica dei grandi uragani che colpiscono direttamente l'isola è stata stimata ogni 50-60 anni. Ma i dati recenti mostrano che ora sta accadendo una volta ogni 10 anni. Con questo aumento della frequenza e della forza della tempesta, ci si può aspettare un'esportazione di nitrati molto maggiore nelle acque costiere limitate di azoto rispetto a quanto precedentemente stimato, che potrebbero esaurire le scorte permanenti di nitrati nella foresta e avere effetti incerti sulla produttività e sulla ricrescita delle foreste.