La stragrande maggioranza dei nutrienti e dei sedimenti lavati nei corsi d'acqua che scorrono nella baia di Chesapeake vengono raccolti da diluvi da forti tempeste che si verificano in relativamente pochi giorni dell'anno. Questa è la conclusione di un nuovo studio condotto dai ricercatori della Penn State, che dicono che offre indizi per ripulire l'estuario danneggiato.

"Una piccola percentuale di luoghi ed eventi contribuisce alla stragrande maggioranza dei carichi inquinanti annuali totali che entrano nella baia, " ha detto Heather Preisendanz, professore associato di ingegneria agraria e biologica, Facoltà di Scienze Agrarie. "Questi risultati sottolineano l'importanza di concentrare i nostri sforzi su "momenti caldi" - non solo "punti caldi" - attraverso bacini idrografici compromessi per raggiungere obiettivi di ripristino della qualità dell'acqua".

I ricercatori hanno analizzato otto anni di dati provenienti da 108 siti nella rete di monitoraggio non mareale del Chesapeake Bay Program. Hanno esaminato le registrazioni su scala giornaliera del flusso e dei corrispondenti carichi di azoto totale, fosforo totale e sedimenti sospesi totali in ciascuna stazione di misurazione dal 2010 al 2018. Quindi, in una mossa innovativa, hanno applicato ai dati una formula normalmente utilizzata in economia per determinare la distribuzione dei carichi inquinanti negli anni.

"Utilizzando la disuguaglianza di Lorenz e il coefficiente di Gini, entrambi sono stati utilizzati per la prima volta nei primi anni del 1900 per quantificare l'iniquità nella distribuzione della ricchezza, siamo stati in grado di misurare il grado di disuguaglianza dei carichi di nutrienti e sedimenti durante gli anni di studio, " ha affermato Preisendanz. "Questo approccio ci ha permesso di identificare i periodi di tempo e le condizioni di flusso corrispondenti che devono essere mirati per raggiungere gli obiettivi di riduzione del carico necessari attraverso lo spartiacque".

Pubblicato di recente in Lettere di ricerca ambientale , le conclusioni dello studio rappresentano un valido motivo per i pianificatori e i gestori dei bacini idrografici di utilizzare un quadro temporale per sviluppare obiettivi a basso e alto flusso per l'azoto, carichi di fosforo e sedimenti specifici per ogni bacino idrografico all'interno dei 64 della baia, bacino di 000 miglia quadrate. I sette stati nello spartiacque del Chesapeake sono stati incaricati dal governo federale dal 2010 di ridurre continuamente i carichi di nutrienti e sedimenti che raggiungono la baia.

Lo studio fa presagire un cambiamento per la baia, Preisendanz sostiene, perché fino ad ora, i processi per determinare come ridurre il carico totale annuo di inquinamento a scala di bacino hanno mirato allo spazio, ma non temporale, componenti della disuguaglianza:punti caldi ma non momenti caldi.

"Penso che questo offra un'idea del motivo per cui non abbiamo raggiunto gli obiettivi per ripristinare la qualità dell'acqua della baia, " ha detto. "C'è stata molta frustrazione riguardo a quanto tempo e denaro sono stati spesi e al numero di pratiche di migliore gestione che sono state adottate. Siamo ancora molto indietro rispetto a dove dobbiamo essere, specialmente in Pennsylvania".

Preisendanz ha anche suggerito che la ricerca potrebbe iniettare una dose di pragmatismo assolutamente necessaria nel dibattito su se e come il Chesapeake possa essere ripulito, utilizzando le migliori pratiche di gestione come i buffer lato flusso che funzionano correttamente, recinzione lungo il fiume, piani di gestione dei nutrienti per le aziende agricole, coltivazione continua senza aratura e colture di copertura.

"Ora che conosciamo le dinamiche del trasporto di nutrienti e sedimenti attraverso lo spartiacque della baia, potremmo aver bisogno di pensare in modo diverso a come ci avviciniamo ai nostri obiettivi, " ha detto. "Se la realtà è che non possiamo affrontare i flussi più alti di forti tempeste, che, a proposito, stanno diventando più intensi a causa dei cambiamenti climatici, quindi dobbiamo progettare un sistema che sia più efficiente nel raggiungere gli obiettivi di riduzione del carico durante i flussi bassi".

Una delle speranze del team è che, poiché la sua analisi si basava su un approccio facilmente comprensibile a un vasto pubblico, utilizzando l'analogia tra disuguaglianza temporale e disuguaglianza di reddito, il framework di targeting temporale sarà ampiamente adottato dalle autorità di regolamentazione, Preisendanz ha spiegato. Le persone capiscono che la disuguaglianza è onnipresente non solo nei sistemi influenzati dall'uomo, ma anche nei sistemi naturali, ha sottolineato.

"Mi piace chiedere alle persone quanto in modo diseguale sia stato distribuito il numero di fragole prodotte nel loro giardino tra le loro piante di fragole, perché ognuno ha un impianto super produttivo e super improduttivo, " ha detto "Quell'analogia è esattamente trasferibile alla comprensione dei punti caldi e dei momenti caldi, e perché è così importante gestirli entrambi. Il team abbraccia l'idea che in ogni sfida, c'è un'opportunità".

Questi risultati mostrano come sarebbe nel mondo reale ridurre con successo i carichi di inquinamento nei corsi d'acqua che alimentano la baia, Preisendanz ha notato. "Piuttosto che un 'tutto, da tutte le parti, approccio continuo, concentrarsi su punti caldi e momenti caldi riduce il problema a trovare l'approccio "le soluzioni giuste nei posti giusti che funzionano al momento giusto".