Più della metà della popolazione mondiale deve affrontare una minaccia incombente per la qualità e la disponibilità della propria acqua potabile perché si prevede che il cambiamento climatico e l'urbanizzazione causino un aumento del carbonio organico nelle acque sotterranee, ha scoperto un nuovo studio dell'UNSW.

La ricerca, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , ha esaminato il più grande set di dati globale di 9404 concentrazioni di carbonio organico disciolto (DOC) nelle acque sotterranee pubblicate e non pubblicate da falde acquifere in 32 paesi in sei continenti.

Il DOC è un componente naturale delle acque sotterranee, ma maggiore è la sua concentrazione, tanto più difficile e costoso è rendere potabile la falda acquifera. In Australia, le acque sotterranee sono ampiamente utilizzate come principale fonte di acqua potabile per molte città e paesi.

L'autrice principale Dott.ssa Liza McDonough, del Connected Waters Initiative Research Center dell'UNSW, ha affermato che lo studio prevedeva elevate concentrazioni di DOC a causa dei previsti cambiamenti di temperatura e precipitazioni dovuti al cambiamento climatico, così come una maggiore urbanizzazione.

"Abbiamo identificato aumenti della concentrazione di DOC nelle acque sotterranee fino al 45 per cento, in gran parte a causa dell'aumento delle temperature nel trimestre più piovoso dell'anno, ad esempio, in un certo numero di stati del sud-est degli Stati Uniti. Prevediamo che gli aumenti di DOC in queste località potrebbero aumentare i costi dell'acqua per una famiglia di quattro persone di 134 dollari all'anno, " ha detto il dottor McDonough.

"Altre aree come la Cina orientale, L'India e parti dell'Africa hanno già gravi problemi di contaminazione delle acque sotterranee. Questi possono essere ulteriormente aggravati, in particolare nel sud-est della Cina, dagli aumenti di DOC delle acque sotterranee associati ai grandi aumenti previsti della temperatura nel trimestre più piovoso dell'anno entro il 2050.

"In genere, prevediamo che l'urbanizzazione aumenterà le concentrazioni di DOC nelle acque sotterranee fino al 19%, rispetto all'uso del suolo agricolo o naturale, probabilmente a causa di una contaminazione, ad esempio attraverso le fosse settiche e fognarie."

La ricerca, una collaborazione tra UNSW, l'Organizzazione australiana per la scienza e la tecnologia nucleare (ANSTO), Università della Croce del Sud, British Geological Survey, e l'Università di Bradford, trovato quattro principali fattori che contribuiscono ai livelli DOC delle acque sotterranee:clima, uso del suolo, chimica inorganica ed età dell'acquifero.

Minaccia per la salute

Il dottor McDonough ha affermato che l'aumento del DOC delle acque sotterranee, che sia naturale o dovuto a contaminazione, rappresentava anche una minaccia per la salute umana.

"Le acque sotterranee sono la più grande fonte di acqua dolce della Terra e forniscono acqua potabile essenziale a oltre il 50% della popolazione mondiale, " lei disse.

"Ma, perché la maggior parte degli impatti sulla salute causati dal DOC sono legati alla formazione di sottoprodotti della clorazione del trattamento delle acque e dipendono dalle concentrazioni di altri parametri chimici dell'acqua, l'Organizzazione Mondiale della Sanità e molti paesi, inclusa l'Australia, non regolano direttamente le concentrazioni di DOC nell'acqua potabile".

Il Dr. McDonough ha detto che mentre il DOC è un prodotto naturale, elemento chiave delle acque sotterranee con cui potrebbe combinarsi, e trasporti, metalli pesanti potenzialmente pericolosi altrimenti legati a rocce e sedimenti dove si trovano le acque sotterranee.

"Questa è una preoccupazione quando, Per esempio, più di 100, 000 casi di cancro nel corso della vita nei soli Stati Uniti possono essere attribuiti a contaminanti dell'acqua potabile, " lei disse.

Costi di trattamento dell'acqua in aumento

Il Dr. McDonough ha affermato che è importante capire cosa ha causato alte concentrazioni di DOC nelle acque sotterranee.

"Un aumento della concentrazione di DOC nelle acque sotterranee ha un impatto sulla capacità e quindi sui costi di rendere potabile la falda, " lei disse.

"Per esempio, abbiamo previsto un aumento del 16% dei costi annuali dell'acqua domestica in alcune parti degli Stati Uniti a causa dell'aumento dei costi di trattamento dell'acqua, a causa della necessità di implementare ulteriori misure di trattamento dell'acqua per rimuovere l'aumento delle concentrazioni di DOC.

"La diminuzione della qualità delle acque sotterranee e il sostanziale aumento dei costi di trattamento delle acque aggraveranno anche i vincoli esistenti sulle risorse idriche sotterranee, compresa la disponibilità."

Climi umidi vs aridi

Il dott. McDonough ha affermato che gli impatti sui livelli di DOC delle acque sotterranee derivanti dal cambiamento climatico e dall'urbanizzazione, mentre è probabile che si verifichi a livello globale, differiscono per geografia e clima.

"La nostra ricerca ha scoperto che nei climi aridi, le concentrazioni di DOC nelle acque sotterranee sono aumentate con l'aumento delle precipitazioni perché i microbi possono abbattere meglio la materia organica, come foglie, in condizioni calde e sempre più umide, " lei disse.

"L'aumento delle temperature in ambienti aridi, però, riduzione delle concentrazioni di DOC nelle acque sotterranee perché quando le condizioni sono troppo calde e secche, la vegetazione e le fonti di materia organica sono limitate.

"Al contrario, l'aumento della pioggia in ambienti caldi e umidi ha diminuito le concentrazioni di DOC nelle acque sotterranee perché le forti piogge diluiscono il DOC nelle acque sotterranee".

Soluzioni per il trattamento dell'acqua

La dottoressa McDonough ha affermato di non vedere l'ora di condurre ulteriori ricerche per determinare le migliori opzioni di trattamento dell'acqua per le aree in cui si prevede che le concentrazioni di DOC nelle acque sotterranee aumentino.

"Il nostro prossimo passo è studiare come cambia il carattere del DOC quando si hanno diversi minerali di falda, perché alcuni tipi di materia organica possono aderire a determinate superfici minerali e alla fine ridurre questo tipo di materia organica che rimane nell'acqua, " lei disse.

"Ciò contribuirà a fornire indicazioni sulle opzioni di trattamento delle acque più adatte nelle aree in cui si prevede un aumento delle concentrazioni di DOC".