Le foto del Canada mostrano spesso i Grandi Laghi, distese di zone umide e fiumi panoramici. Il paese è descritto come una nazione ricca d'acqua, e questo è, con il 7% della fornitura mondiale di acqua dolce rinnovabile. Però, le fonti d'acqua dolce sono tutt'altro che infinite.

Molti dei 25 bacini idrografici del Canada sono minacciati dall'inquinamento, degrado dell'habitat, uso eccessivo di acqua e specie invasive. Per esempio, più della metà della popolazione canadese vive nello spartiacque dei Grandi Laghi, bacino di Ottawa e bacino di San Lorenzo, che affrontano molteplici minacce che degradano la qualità dell'acqua e minano la capacità degli ecosistemi di acqua dolce di continuare a funzionare.

La storia dello spartiacque dei Grandi Laghi non è unica in Canada. Dieci bacini idrografici aggiuntivi, dal Winnipeg allo spartiacque Fraser-Lower Mainland, affrontare livelli di minaccia elevati o molto elevati. La qualità dell'acqua in più della metà dei 167 sottobacini del Canada (sistemi di acqua dolce più piccoli che drenano in uno specifico bacino idrico) ha un punteggio mediocre o mediocre.

In Canada, questi bacini idrografici sono vasti e spesso inaccessibili, rendendo difficile il monitoraggio della salute di questi ecosistemi. Ma con l'aiuto di un nuovo strumento, scienziati e membri della comunità stanno raccogliendo dati per comprendere meglio lo stato dei fiumi del Canada.

Carenze di dati

I fiumi sono pieni di tutti i tipi di piccole creature altamente sensibili alle minacce ambientali. I vermi, le larve di mosca e le lumache, chiamate collettivamente macroinvertebrati, che vivono nel sedimento sul fondo di un fiume (il "benthos") possono fungere da monitor biologici per la qualità dell'acqua. La presenza di specie biologiche monitor che sono meno tolleranti di scarsa qualità dell'acqua è indicativa di un fiume sano.

Ma può essere difficile campionare e identificare questi macroinvertebrati. Anche quando ci sono alcuni dati su di loro, la qualità dei dati potrebbe non essere sufficiente per determinare lo stato di salute dello spartiacque. Ad oggi, Il 64% dei sottobacini in Canada non dispone di dati su queste specie.

La raccolta di dati su queste specie è impegnativa:molti bacini idrografici sono remoti e di difficile accesso, e il costo del volo limita la quantità di dati che possono essere raccolti. Abbiamo collaborato con gruppi della comunità locale per raccogliere campioni fluviali in modo da poter comprendere la salute del fiume identificando i macroinvertebrati dal loro DNA.

profilazione del DNA

Le tecnologie del DNA hanno rivoluzionato la quantità di dati che possiamo generare da un singolo campione di fiume.

Per esempio, una tecnica chiamata "metabarcoding del DNA ambientale, " o eDNA in breve, comporta il prelievo di campioni di suolo o acqua e la ricerca di frammenti di DNA specifici di determinate specie. Questo metodo elimina il lungo processo di selezione dei singoli campioni e ci consente di identificare le diverse specie presenti in un sistema fluviale.

Una volta che sei in un fiume, raccogliere campioni è facile e veloce:bastano tre minuti per spingere i sedimenti del fiume in una rete per catturare i macroinvertebrati che vivono nel benthos. Abbiamo insegnato questa tecnica alle persone coinvolte in una rete di monitoraggio basata sulla comunità chiamata CABIN per creare un nuovo progetto di biomonitoraggio:STREAM (Sequencing the Rivers for Environmental Assessment and Monitoring).

Dal 2019, Gli scienziati di STREAM hanno formato più di 100 membri della comunità che hanno raccolto quasi 1, 000 campioni in 10 bacini idrografici. Siamo vicini al nostro obiettivo di 1, 500 campioni in 15 bacini idrografici in Canada. Eppure stiamo già iniziando a vedere come il progetto STREAM sta colmando i vuoti per la salute delle acque dolci in tutto il Canada.

Casi di studio STREAM

Il progetto STREAM non solo ha fornito dati sulla salute dei bacini idrografici dei Grandi Laghi e del fiume Ottawa, e sulle minacce che ne derivano, ma ha anche permesso alle comunità di porre domande sui loro ecosistemi acquatici.

In collaborazione con Slocan River Streamkeepers, un gruppo di tutela ambientale con sede a Winlaw, AVANTI CRISTO., e Ricerca Ecologica Integrata, un servizio di consulenza ambientale con sede a Nelson, AVANTI CRISTO., STREAM è stato in grado di valutare i cambiamenti nelle comunità di macroinvertebrati dopo il completamento di un progetto di ripristino delle zone umide. Nonostante questo progetto sia in corso, i primi risultati mostrano che le zone umide hanno già un'elevata varietà di macroinvertebrati, con 178 specie identificate. Un quarto di queste specie sono indicatori di buona salute delle zone umide, il che significa che la qualità dell'acqua nell'area sta probabilmente migliorando.

Con Living Lakes Canada e la Ghost Watershed Alliance Society, parti del fiume Bow, nell'Alberta, sono ora sottoposti a screening per i vermi dei fanghi, che può portare il parassita che causa la malattia vorticosa, un'infezione che può spazzare via fino al 90 percento del salmone giovane, trota e coregone. La perdita di questi pesci ha effetti ecologici, conseguenze economiche e sociali in Alberta, dove sono importanti attività di pesca ricreative e di sostentamento. I risultati del DNA del 2019 hanno indicato che i vermi dei fanghi ospiti non si erano diffusi oltre la zona della malattia vorticosa nota.

STREAM offre un'opportunità unica di portare benefici sia alle persone che all'ambiente. Utilizzando la tecnologia basata sul DNA, è possibile determinare i cambiamenti nella qualità dell'acqua a livello locale, livelli sub-spartiacque e spartiacque. Per il monitoraggio continuo del fiume Bow, ad esempio, il rapido turnaround dei risultati fornito da STREAM significa che qualsiasi indicazione di dispersione del verme dei fanghi può essere affrontata chiudendo l'accesso all'angolo dell'area per prevenire la potenziale diffusione.

STREAM consente alle comunità locali di guidare la ricerca sull'acqua dolce e fornisce alle persone gli strumenti per affrontare le proprie questioni ambientali e può essere facilmente applicato ad altri paesi come mezzo per monitorare i sistemi di acqua dolce.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.