Il deflusso dall'applicazione di fertilizzanti e letame nelle regioni agricole ha portato a livelli elevati di nitrati nelle acque sotterranee, fiumi, e zone costiere. Questi alti livelli di nitrati possono minacciare la sicurezza dell'acqua potabile e anche portare a problemi con le fioriture algali e il degrado degli ecosistemi acquatici.

Ricerche precedenti hanno dimostrato che le zone umide migliorano la qualità dell'acqua, ma quanto incidono le zone umide sulla rimozione dei nitrati adesso, e quali miglioramenti potrebbe offrire il ripristino delle zone umide in futuro?

I ricercatori dell'Università dell'Illinois di Chicago e dell'Università di Waterloo hanno cercato di valutare questi dettagli su scala statunitense e di pubblicare i loro risultati in un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Natura .

Il loro studio esamina gli effetti positivi delle zone umide sulla qualità dell'acqua e il potenziale per l'utilizzo del ripristino delle zone umide come strategia chiave per migliorare la qualità dell'acqua, in particolare nelle regioni del bacino del fiume Mississippi e del Golfo del Messico.

La zona umida ha essenzialmente un effetto depurativo quando l'acqua carica di nitrati entra nei suoi confini. Si verificano reazioni chimiche che rimuovono il nitrato nocivo dall'acqua, consentendo il rilascio di gas azoto innocuo nell'atmosfera e il flusso di acqua più pulita a valle.

"Sfortunatamente, la maggior parte delle zone umide che esistevano originariamente negli Stati Uniti sono state prosciugate o distrutte per far posto all'agricoltura o allo sviluppo urbano. Ironia della sorte, aree con i maggiori problemi di nitrati, a causa dell'agricoltura e dell'uso intensivo di fertilizzanti azotati, sono anche di solito le aree con il minor numero di zone umide rimanenti, " ha detto Kimberly Van Meter, Professore assistente UIC di scienze della terra e dell'ambiente e co-autore dell'articolo.

I ricercatori hanno utilizzato mappe delle zone umide rimanenti negli Stati Uniti per quantificare la quantità di nitrati che viene attualmente rimossa dalle zone umide. Nonostante gli alti livelli di perdita di zone umide, i loro risultati suggeriscono che i carichi di nitrati nel fiume Mississippi potrebbero essere circa il 50% superiori a quelli attuali senza la presenza di zone umide.

Il contributo significativo delle zone umide all'attuale rimozione dei nitrati è importante per due ragioni fondamentali, secondo Van Meter dell'UIC e i suoi colleghi Frederick Cheng, Danyka Byrnes e Nandita Basu, tutti dall'Università di Waterloo.

"Primo, il fiume Mississippi è la più grande fonte di azoto nel Golfo del Messico e una delle principali cause della grande zona morta che appare nel Golfo ogni estate. Secondo, le protezioni per le attuali zone umide sono state erose negli ultimi anni, soprattutto con le revisioni della Clean Water Rule sotto l'amministrazione Trump, che ha eliminato le protezioni per circa la metà di tutte le zone umide degli Stati Uniti, "Ha detto Van Meter.

I ricercatori hanno anche eseguito simulazioni di modelli al computer per comprendere meglio come il ripristino delle zone umide potrebbe avvantaggiare la qualità dell'acqua.

"Abbiamo scoperto che mirando al ripristino delle zone umide nelle aree degli Stati Uniti con i più alti livelli di inquinamento da nitrati, anche un aumento del 10% dell'attuale zona umida potrebbe dimezzare i livelli di nitrati nei fiumi e nei torrenti, "Ha detto Van Meter.

Il costo di un'iniziativa sulle zone umide è stimato a 3,3 miliardi di dollari l'anno, un importo che i ricercatori hanno descritto come fattibile dati gli attuali livelli di spesa pubblica. Sebbene questo sia il doppio del costo stimato di un approccio non mirato, il modello ha mostrato che rimuoverà 40 volte più azoto.

"Si guadagna molto di più se si prendono di mira la conservazione e il ripristino delle zone umide, " disse Nandita Basu, professore di ingegneria civile e ambientale, e scienze della terra e dell'ambiente presso l'Università di Waterloo e corrispondente autore dell'articolo. "Dal punto di vista politico, è drammaticamente più efficace ed efficiente."

Gli autori sottolineano inoltre che vari risultati socioeconomici negativi derivano dall'inquinamento da nitrati nei laghi e nelle aree costiere. Quando fioriscono le alghe, che sono generalmente considerati antiestetici e spesso rilasciano uno sgradevole odore di zolfo, prendere in consegna un corpo idrico di solito limita l'accesso ricreativo per il nuoto, canottaggio, e pesca e, così, influisce negativamente sul turismo. Anche le tossine associate alle fioriture algali limitano la pesca, con conseguenti problemi finanziari per la pesca costiera. Quando le città si affidano a corpi idrici interessati per l'acqua potabile, aumentano anche i costi del trattamento delle acque.