Ciò potrebbe rappresentare una minaccia per la biodiversità nei corsi d'acqua di tutto il mondo e aumentare la quantità di carbonio nell'atmosfera terrestre, potenzialmente esacerbando il cambiamento climatico.

Pubblicato in Scienza , lo studio è il primo a combinare un esperimento globale e un modello predittivo per illustrare come l'impatto umano sui corsi d'acqua possa contribuire alla crisi climatica globale.

"Tutti nel mondo hanno bisogno di acqua", ha affermato Krista Capps, coautrice dello studio e professore associato presso la Odum School of Ecology e il Savannah River Ecology Laboratory dell'UGA.

"Quando le attività umane cambiano il modo fondamentale in cui funzionano i fiumi, è preoccupante. Gli aumenti dei tassi di decomposizione possono essere problematici per il ciclo globale del carbonio e per gli animali, come insetti e pesci, che vivono nei corsi d'acqua perché le risorse alimentari di cui hanno bisogno per sopravvivere scompariranno sempre di più. rapidamente, disperso nell'atmosfera sotto forma di anidride carbonica."

Riscaldamento globale, urbanizzazione, aumento dei nutrienti che alterano il ciclo globale del carbonio

Fiumi e torrenti svolgono un ruolo chiave nel ciclo globale del carbonio immagazzinando e decomponendo grandi quantità di foglie, rami e altri materiali vegetali.

Tipicamente, il processo sarebbe più o meno questo:la foglia cade nel fiume. Batteri e funghi colonizzano la foglia. Un insetto mangia batteri e funghi, utilizzando il carbonio immagazzinato nella foglia per crescere e produrre più insetti. Un pesce mangia l'insetto.

Lo studio ha rilevato che questo processo sta cambiando nelle aree del mondo colpite dall'uomo.

I fiumi colpiti dall'urbanizzazione e dall'agricoltura stanno cambiando la velocità con cui si decompongono i rifiuti di foglie.

E quando il processo accelera, l'insetto non ha la possibilità di assorbire il carbonio dalla foglia. Il carbonio viene invece rilasciato nell'atmosfera, contribuendo all'inquinamento da gas serra e, in ultima analisi, a interrompere la catena alimentare.

"Quando pensiamo alle emissioni di gas serra, tendiamo a pensare a tubi di scappamento e fabbriche", ha affermato Scott Tiegs, coautore dello studio e professore di scienze biologiche a Oakland.

"Ma gran parte dell'anidride carbonica e del metano provengono dagli ecosistemi acquatici. Questo processo è naturale. Ma quando gli esseri umani aggiungono inquinamento da nutrienti come fertilizzanti alle acque dolci e aumentano la temperatura dell'acqua, aumentiamo i tassi di decomposizione e dirigiamo più CO_{2 nell'atmosfera."}

Ridurre l'impatto umano potrebbe migliorare la qualità dell'acqua e contribuire a combattere il cambiamento climatico

I ricercatori hanno raccolto dati sul campo da 550 fiumi in tutto il mondo, collaborando con più di 150 ricercatori in 40 paesi.

Sulla base di questi dati, gli scienziati hanno generato una delle prime stime dei tassi di decomposizione nei fiumi e nei torrenti di tutto il mondo, comprese le aree poco studiate come i tropici.

Gli autori hanno compilato i dati in uno strumento di mappatura online gratuito che mostra la velocità con cui diversi tipi di foglie si decompongono nei corsi d'acqua locali.

Utilizzando modelli predittivi, i ricercatori hanno anche identificato i fattori ambientali responsabili dell'aumento dei tassi di decomposizione, come temperature più elevate e maggiori concentrazioni di nutrienti.

"Entrambi questi fattori sono influenzati dalle attività umane", ha affermato David Costello, coautore dello studio e professore associato alla Kent State. "Ridurre l'impatto umano sulla decomposizione manterrà più carbonio nei fiumi, impedendogli di entrare nell'atmosfera sotto forma di anidride carbonica e contribuendo al cambiamento climatico."