Secondo gli scienziati dell'Università di Cambridge e dell'Università di Trent, in Canada, la fonte degli inquinanti nei fiumi e nei laghi d'acqua dolce può ora essere identificata utilizzando una nuova analisi completa sulla qualità dell'acqua.
Microparticelle provenienti da pneumatici per auto, pesticidi provenienti dai campi degli agricoltori e tossine provenienti da fioriture algali dannose sono solo alcune delle sostanze chimiche organiche che possono essere rilevate utilizzando il nuovo approccio, che indica anche l'impatto che queste sostanze chimiche potrebbero avere in un particolare fiume o lago .
È importante sottolineare che l'approccio può anche indicare l'origine della materia organica specifica disciolta nell'acqua, poiché ha una composizione distinta a seconda della fonte.
Utilizza una tecnica chiamata spettrometria di massa ad alta risoluzione per analizzare i campioni di acqua:nel giro di un'ora fornisce una panoramica completa di tutte le molecole organiche presenti. L'articolo è pubblicato sulla rivista Science .
La qualità dell'acqua è fortemente determinata dalla diversità della materia organica in essa disciolta, chiamata "chemodiversità". Gli scienziati affermano che le migliaia di diversi composti organici disciolti possono mantenere sani gli ecosistemi di acqua dolce o contribuire al loro declino, a seconda della miscela presente.
"Gli approcci tradizionali al monitoraggio della qualità dell'acqua implicano l'esecuzione di numerose misurazioni diverse con molti dispositivi, il che richiede molto tempo. La nostra tecnica è un modo molto semplice per ottenere una panoramica completa di ciò che sta accadendo in un particolare fiume o lago", ha affermato Jérémy. Fonvielle, ricercatore presso il Dipartimento di Biochimica dell'Università di Cambridge e coautore dell'articolo.
Per capire cosa determina questa chemiodiversità, il team ha esaminato gli studi sulla materia organica disciolta in campioni di acqua dolce provenienti da fiumi e laghi in tutta Europa e nel Canada settentrionale.
Ad esempio, l’analisi dell’acqua del lago Erie in Canada ha rivelato elevati livelli di inquinamento da fosforo. Osservando la composizione delle singole molecole nel campione d'acqua, i ricercatori hanno identificato le attività agricole come fonte di questo inquinamento, piuttosto che gli effluenti delle acque reflue.
"Mentre prima potevamo misurare la quantità di inquinamento da azoto organico o fosforo in un fiume, non potevamo realmente identificare da dove provenisse l'inquinamento. Con il nostro nuovo approccio possiamo utilizzare l'impronta molecolare unica di diverse fonti di inquinamento nell'acqua dolce per identificare la loro fonte", ha affermato il dottor Andrew Tanentzap della Trent University School of the Environment, coautore del rapporto.
Gli approcci tradizionali prevedono la misurazione separata di molti indicatori della salute dell’ecosistema, come il livello di nutrienti organici o particolari inquinanti come l’azoto. Questi possono indicare lo stato dell'acqua, ma non il motivo per cui si è verificato questo stato.
La materia organica disciolta è una delle miscele più complesse sulla Terra. È costituito da migliaia di singole molecole, ciascuna con le proprie proprietà uniche. Questa materia influenza molti processi nei fiumi e nei laghi, tra cui il ciclo dei nutrienti, lo stoccaggio del carbonio, l'assorbimento della luce e le interazioni della rete alimentare, che insieme determinano la funzione dell'ecosistema.
Le fonti di materia organica disciolta nell'acqua dolce includono il deflusso urbano, il deflusso agricolo, gli aerosol e gli incendi.
"È possibile monitorare la salute dell'acqua dolce attraverso la diversità dei composti presenti. Il nostro approccio può essere adottato, ed è in corso, in tutto il Regno Unito", ha affermato Tanentzap.
Fonvielle applicherà ora questa tecnica all'analisi di campioni di acqua provenienti dai canali di drenaggio dei terreni agricoli nelle paludi, come parte di un progetto gestito dal Centro per la rigenerazione del paesaggio dell'Università di Cambridge per comprendere la salute dell'acqua dolce in questo paesaggio agricolo.
Ulteriori informazioni: Andrew J. Tanentzap, Chemodiversità nella salute delle acque dolci, Scienza (2024). DOI:10.1126/science.adg8658. www.science.org/doi/10.1126/science.adg8658
Informazioni sul giornale: Scienza
Fornito dall'Università di Cambridge
