Per anni è stato relativamente facile misurare l'inquinamento da, dire, Un'industria. In una fabbrica, potrebbe esserci solo un tubo di scarico da misurare. Abbastanza facile.

Ma che dire di una fattoria? In genere potremmo non pensare alle fattorie come fonti di inquinamento. Ma possono avere grandi impatti sulla terra nel tempo. A differenza di una fabbrica, i rifiuti filtrano lentamente attraverso il suolo attraverso l'intero appezzamento di terreno.

Questi rifiuti - nutrienti in eccesso dal fertilizzante - possono eventualmente raggiungere le acque sotterranee. Se troppo azoto entra nelle acque sotterranee, può essere pericoloso bere. Sotto forma di nitrato, questo azoto è particolarmente dannoso per i bambini. Le acque sotterranee possono eventualmente alimentare laghi o torrenti. Là, il nitrato può causare fioriture di alghe e zone morte prive di ossigeno.

"Vediamo queste zone morte ogni anno su una vasta regione vicino alla foce del Mississippi, nel Golfo del Messico, "dice Thomas Harter.

Harter, un membro della Soil Science Society of America, sta cercando di risolvere uno degli enigmi più complessi dell'agricoltura:come tenere traccia dei nitrati mentre si spostano attraverso i campi agricoli.

La sua ricerca è stata recentemente pubblicata su Diario della zona di Vadose , una pubblicazione della Soil Science Society of America.

Gli scienziati hanno cercato per anni di prevedere come i nitrati fluiranno dalla superficie nelle acque sotterranee. Queste informazioni possono aiutare gli agricoltori a bilanciare la fertilizzazione dei loro raccolti con la protezione dell'acqua su cui loro e altri fanno affidamento. Ma ci sono molte sfide. I tipi di terreno, colture e fertilizzanti possono influenzare questo lento processo.

Così Harter e il suo team hanno progettato uno degli studi più dettagliati finora. Attraverso un singolo mandorleto californiano di 140 acri, hanno raccolto 20 campioni di terreno profondo e installato pozzi per misurare le acque sotterranee. Pochi studi sono stati così dettagliati su un appezzamento di terreno così piccolo.

Hanno scoperto che sotto il mandorleto si trova una complessa trapunta di terreni diversi. Questi diversi tipi di terreno hanno reso molto difficile prevedere in che modo l'azoto proveniente da una parte dell'azienda agricola avrebbe influenzato un'altra area. I livelli di azoto variano ampiamente all'interno dell'allevamento, anche se è stato gestito in modo coerente da un singolo coltivatore.

"Non ci aspettavamo la significativa variabilità delle concentrazioni di nitrati tra i pozzi di monitoraggio, data la gestione relativamente uniforme in tutto il sito, "dice Harter.

Gli studi più vecchi spesso misuravano le acque sotterranee in intere regioni. Quei ricercatori di solito presumevano che diverse colture e pratiche di coltivazione controllassero i nitrati delle acque sotterranee. Ma il team di Harter ha ora visto che anche una singola fattoria può ospitare grandi differenze. Le chiazze di terra e acqua vicine possono avere un aspetto molto diverso.

Alcuni fattori potrebbero prevedere la quantità di nitrati nelle acque sotterranee. La quantità totale di azoto e acqua che entra nel campo ha influenzato il nitrato nelle acque sotterranee.

Gli scienziati hanno visto che l'azoto nei terreni sabbiosi prevedeva quanto sarebbe finito nei pozzi. Ciò è dovuto al modo in cui l'acqua si muove attraverso i diversi tipi di terreno. I terreni sabbiosi consentono all'azoto e all'acqua di muoversi liberamente rispetto ai terreni argillosi appiccicosi.

Ma a causa di quanto azoto variava nei campi, sono necessari nuovi metodi per monitorare e valutare questa fonte di potenziale inquinamento.

"Dobbiamo sviluppare strumenti alternativi efficienti che possano essere convalidati in siti di campo come il nostro, ma poi utilizzati in migliaia di singoli campi e fattorie per valutare il loro contributo alle acque sotterranee, "dice Harter.

Andando avanti, gli scienziati sperano anche di vedere come nuove pratiche di irrigazione e gestione dell'azoto potrebbero migliorare la qualità delle acque sotterranee in questa fattoria. Questo lavoro aiuterà a progettare e testare soluzioni per migliorare la qualità delle acque sotterranee.

"Questo lavoro fornisce le basi per una migliore progettazione e interpretazione degli studi sul campo che sono alla base del miglioramento delle pratiche agricole e, in definitiva, della qualità delle acque sotterranee, "dice Harter. "Nel lungo termine, questo porterà a soluzioni migliori per proteggere la qualità dell'acqua di pozzo e la qualità dell'acqua dei corsi d'acqua nelle regioni agricole".