In agguato nei sedimenti e circondando le preziose acque sotterranee sotto i nostri piedi c'è una pericolosa tossina:l'uranio. Gli scienziati lo sanno da tempo e lo hanno testato. Ma ora i ricercatori di Stanford hanno identificato l'innesco che fa sì che l'uranio naturale si sposti dai sedimenti e si infiltri nelle acque sotterranee, indicando una soluzione per gestire la tossina prima che diventi un problema.

In un nuovo modello regionale che combina le informazioni sulla falda acquifera con le proprietà del suolo per prevedere la qualità delle acque sotterranee, i ricercatori hanno individuato i fattori associati alla contaminazione da uranio. La ricerca, pubblicato in Scienze e tecnologie ambientali 8 dicembre, indica che le concentrazioni di calcio e l'alcalinità del suolo sono fattori determinanti chiave della contaminazione delle acque sotterranee da uranio nella Central Valley della California. I risultati saranno particolarmente importanti in quanto i gestori dell'acqua pianificano un futuro con più persone e meno acqua disponibile dal manto nevoso in un mondo in fase di riscaldamento.

L'uranio è tra i primi tre nocivi, contaminanti naturali delle acque sotterranee nella Central Valley, insieme ad arsenico e cromo. Il radioattivo, elemento metallico diventa pericoloso se consumato in quantità elevate, causando danni ai reni e aumento del rischio di cancro. È prevalente all'interno della San Joaquin Valley della Central Valley, e si trova anche naturalmente in ambienti semi-aridi e aridi in tutto il mondo.

I ricercatori si sono concentrati sui luoghi nelle falde acquifere della Central Valley in cui è stato osservato che le concentrazioni di uranio nelle acque sotterranee superano lo standard di acqua potabile di 30 microgrammi di uranio per litro.

"Ogni falda acquifera ha uno o più di questi contaminanti naturali. La domanda è se si trovano in modo benigno nei sedimenti o causano davvero problemi entrando nelle acque sotterranee, " ha detto il coautore Scott Fendorf, l'Huffington Family Professor in scienze del sistema terrestre presso la School of Earth, Scienze energetiche e ambientali (Stanford Earth). "I gestori delle risorse idriche possono utilizzare i nostri risultati per prevedere soluzioni prima che i problemi si manifestino".

Lo studio si concentra sugli impatti chimici della ricarica delle acque sotterranee, che è il processo delle precipitazioni che filtrano nei suoli e scendono nelle falde acquifere sottostanti. Mentre l'acqua piovana filtra verso il basso, la sua chimica cambia quando interagisce con l'ambiente terrestre. Il pompaggio dell'acqua influisce anche sulla dinamica della falda acquifera, che può cambiare la chimica del sistema e il modo in cui elementi come l'uranio sono ripartiti tra i solidi (sedimenti) e l'acqua. Se l'acqua durante il suo viaggio prende più calcio e diventa anche più alcalina, può attirare uranio e contaminare le falde acquifere, i ricercatori hanno scoperto.

"Il nostro lavoro mostra che non sono solo le proprietà della falda acquifera ad avere un impatto sull'uranio, ma fattori come il contenuto di argilla e il pH del suolo che servivano da importanti predittori delle concentrazioni di uranio nelle acque sotterranee, " ha detto l'autore principale dello studio Alandra Lopez, un dottorato di ricerca studente di scienze del sistema terrestre. "Evidenzia l'importanza di includere dati sulle proprietà del suolo quando si generano mappe di vulnerabilità della falda acquifera per un contaminante naturale come l'uranio".

La buona notizia:i ricercatori stimano che i fattori che introducono questo processo di allentamento dell'uranio dai sedimenti nelle acque sotterranee si verificano principalmente all'interno dei primi sei piedi del suolo, suggerendo una soluzione semplice potrebbe comportare il bypass di quell'area.

"Se hai intenzione di gestire la ricarica della falda acquifera, che sarà sempre più necessario con il cambiamento climatico, fare attenzione a far infiltrare l'acqua attraverso il terreno dove il calcio e l'alcalinità sono spesso più alti. Questi scenari di gestione vengono presi in considerazione in questo momento, " disse Fendorf, che è anche senior fellow presso lo Stanford Woods Institute for the Environment.

Il team afferma che la loro metodologia offre ai gestori dell'acqua un modo semplice per prevedere le principali influenze sulle concentrazioni di uranio nelle acque sotterranee su vasta scala.

"Stiamo cercando di dire a tutti che è necessario pensarci in anticipo, perché è allora che puoi aggirare il problema, " Ha detto Fendorf. "È una sorta di previsione in avanti rispetto alla reazione del senno di poi:una volta misurato l'uranio nell'acqua, il tuo problema è già a portata di mano ed è molto più costoso risolverlo."