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Gli scienziati stanno suonando un campanello d'allarme su una nuova e significativa minaccia per la qualità dell'acqua degli Stati Uniti:mentre gli inverni si riscaldano a causa dei cambiamenti climatici, stanno liberando grandi quantità di inquinamento da nutrienti in laghi, fiumi e torrenti.
Il primo studio nazionale nel suo genere rileva che l'inquinamento da nutrienti invernale precedentemente congelato, sbloccato dall'aumento delle temperature e dalle precipitazioni invernali, sta mettendo a rischio la qualità dell'acqua nel 40% degli Stati Uniti contigui, inclusi oltre 40 stati.
Il deflusso di nutrienti nei fiumi e nei laghi, dal fosforo e dall'azoto nei fertilizzanti, letame, mangimi per animali e altro, ha influenzato la qualità dell'acqua per decenni. Tuttavia, la maggior parte della ricerca sul deflusso dei nutrienti nei climi nevosi si è concentrata sulla stagione di crescita. Storicamente, le basse temperature e un manto nevoso continuo hanno congelato i nutrienti come l'azoto e il fosforo in posizione fino allo scongelamento dello spartiacque in primavera, quando le piante potevano aiutare ad assorbire i nutrienti in eccesso.
Ma gli inverni sono la stagione di riscaldamento più veloce negli Stati Uniti e il manto nevoso stagionale in gran parte degli Stati Uniti è diventato meno stabile. L'aumento degli eventi di pioggia sulla neve, scioglimento della neve e precipitazioni ora trasportano i nutrienti e il suolo nei torrenti e nei fiumi durante l'inverno, quando la vegetazione dormiente non può assorbirli. Di conseguenza, l'impatto del deflusso invernale sull'inquinamento da nutrienti è rapidamente progredito da raro o inesistente a molto peggiore rispetto ad altri periodi dell'anno.
Lo studio è stato pubblicato in Lettere di ricerca ambientale da un team di scienziati dell'Università del Vermont, dell'Università del Colorado, dell'Università del Kansas e dell'Università del Michigan.
"Stiamo chiaramente vedendo quantità molto maggiori di acqua torbida e sedimenti che viaggiano attraverso i bacini idrografici degli Stati Uniti in inverno", ha affermato Carol Adair, ricercatrice dell'Università del Vermont. L'idea dell'inquinamento da nutrienti invernale è nuova, perché è un impatto relativamente recente del cambiamento climatico con il potenziale di causare problemi significativi alle persone e all'ambiente, dalle fioriture di alghe che rendono pericoloso il nuoto alle "zone morte" che uccidono gli stock ittici."
Di particolare preoccupazione sono i cosiddetti eventi "pioggia sulla neve", affermano i ricercatori, che possono causare inondazioni grandi, devastanti dal punto di vista economico e ambientale. Il team ha utilizzato set di dati geospaziali per esplorare l'impatto degli eventi pioggia su neve nelle regioni degli Stati Uniti con grandi pozze di azoto e fosforo.
Gli scienziati hanno scoperto che la pioggia sulla neve colpisce il 53% degli Stati Uniti contigui e mette il 50% delle pozze di azoto e fosforo statunitensi a rischio di esportazione nelle acque sotterranee e superficiali. Laddove questi fattori convergono, oltre il 40% degli Stati Uniti contigui è a rischio di esportazione di nutrienti e perdita di suolo a causa di eventi di pioggia su neve.
Analizzando le inondazioni del fiume Mississippi del 2019, i ricercatori hanno scoperto che gli eventi di pioggia sulla neve hanno fornito un grande impulso di nutrienti e sedimenti nel fiume e nel Golfo del Messico, a livelli molto maggiori rispetto a un evento piovoso simile nella stagione di crescita, contribuendo al Golfo del Messico L'ottava zona morta più grande del Messico mai registrata. Le zone morte si verificano quando i batteri che prosperano grazie ai nutrienti in eccesso rimuovono troppo ossigeno dall'acqua, provocando massicce morie di pesci o altri animali acquatici.
"Ci auguriamo che questo studio sia un campanello d'allarme per le agenzie governative e i ricercatori, perché rivela che il 40% degli Stati Uniti sta producendo inquinamento invernale, ma nessuno sta monitorando esattamente quanto, dove sta andando o l'impatto sulla qualità dell'acqua ed ecosistemi", ha affermato Adair, ricercatore presso il Gund Institute for Environment dell'UVM, la Rubenstein School of Environment and Natural Resources e il Vermont EPSCoR. "Questo è un grosso problema che deve essere affrontato con urgenza."
I risultati dello studio sono visualizzati in diverse mappe che mostrano l'inquinamento da nutrienti previsto per l'inverno in oltre 40 stati degli Stati Uniti, comprese ampie zone del nord-est, del Midwest settentrionale e delle pianure centrali, del Pacifico nord-occidentale e delle catene montuose della Sierra e delle Montagne Rocciose.
"Gli impatti dei cambiamenti climatici sull'inverno sono spesso trascurati", ha affermato la coautrice Aimee Classen, affiliata a Gund dell'Università del Michigan. "Se ci preoccupiamo della qualità dell'acqua, non possiamo più ignorare l'impatto dei cambiamenti climatici sulle precipitazioni invernali."
Sfondo
La ricerca segna il primo studio su larga scala dell'impatto della pioggia sulla neve sul deflusso dei nutrienti e sulla qualità dell'acqua. I risultati sono prudenti e non includono i rischi aggiuntivi derivanti dallo scioglimento delle nevi e dagli eventi piovosi invernali, né l'impatto del deflusso invernale sugli ecosistemi e sulle comunità a valle.
Oltre agli inverni che sono la stagione di riscaldamento più veloce negli Stati Uniti, i periodi di freddo più lunghi si stanno accorciando e si prevede che il numero di giorni con temperature inferiori a 32°F continuerà a diminuire in tutto il paese, affermano i ricercatori. Anche la pioggia sta diventando più frequente della neve, una tendenza che si prevede continuerà negli Stati Uniti
The UVM research team included Carol Adair, Julia Perdrial, Andrew Schroth, and Dustin Kincaid, working with Erin Seybold (Vermont EPSCoR and University of Kansas), Ravindra Dwivedi (Vermont EPSCoR), Keith Musselman (University of Colorado), and Aimee Classen (University of Michigan).
The study is titled "Winter runoff events pose an unquantified continental scale risk of high wintertime nutrient export." + Esplora ulteriormente
