Lo studio confronta la qualità dell’acqua prima e dopo i divieti di fertilizzanti in cinque anni – ScienceDaily

Di conseguenza, le restrizioni sui fertilizzanti sono state implementate nelle contee e nei comuni lungo la laguna del fiume indiano lunga 156 miglia sulla costa atlantica della Florida per ridurre gli apporti di nutrienti dagli usi urbani e agricoli del suolo per raggiungere i carichi giornalieri massimi totali per la laguna. Gli apporti eccessivi di nutrienti, in particolare l’azoto, spesso provocano un aumento della proliferazione algale nociva, morie di fanerogame marine e uccisioni di pesci. La speranza era che la qualità dell’acqua migliorasse riducendo il carico di azoto.

Sebbene queste restrizioni fossero ben intenzionate, un nuovo studio dell’Harbour Branch Oceanographic Institute della Florida Atlantic University rivela che l’uso di fertilizzanti non è la causa principale di questi problemi ambientali nella Laguna del fiume Indiano. Sono fognature.

I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista Bollettino sull’inquinamento marino, mostrano stime recenti per i contributi residenziali di fertilizzanti alla Laguna del fiume indiano sono molto inferiori al contributo originariamente definito del 71%. In effetti, le attuali stime sul carico di azoto rappresentano un contributo del 21% dai fertilizzanti residenziali rispetto al 79% dei sistemi settici. Queste stime di carico sono simili a quelle riportate in altri estuari urbanizzati interessati dal sistema settico.

Dopo cinque anni di interruzioni obbligatorie dei fertilizzanti durante la stagione delle piogge lungo la laguna, i ricercatori hanno scoperto che la qualità dell’acqua e la proliferazione di alghe nocive sono peggiorate nella laguna settentrionale del fiume Indiano e nel fiume Banana, portando a morie di alghe senza precedenti e alla fame di lamantini.

Per valutare l’efficacia di questi divieti di fertilizzanti, i ricercatori hanno raccolto campioni di acqua di mare e macroalghe in 20 siti “pre” e circa cinque anni “post” divieti. Hanno testato confrontando le concentrazioni di nutrienti disciolti nell’acqua di mare ei dati sui nutrienti nei tessuti e sugli isotopi delle maree brune e delle macroalghe. La raccolta di prove dai valori stabili degli isotopi dell’azoto ha consentito ai ricercatori di discriminare tra acque reflue, precipitazioni e fertilizzanti, fornendo un'”impronta digitale” univoca dei campioni raccolti.

“I nostri dati comparativi sui nutrienti prima e dopo il divieto indicano che i blackout dei fertilizzanti della stagione delle piogge non sono stati efficaci come sperato”, ha affermato Brian Lapointe, Ph.D., autore senior e professore di ricerca presso la FAU Harbor Branch. “I nostri risultati suggeriscono anche che le crescenti concentrazioni di azoto inorganico disciolto e fosforo osservate in alcuni segmenti della laguna dopo cinque anni di divieto di fertilizzanti sosterrebbero la tendenza al peggioramento delle fioriture algali”.

I ricercatori hanno analizzato un totale di 450 campioni di macroalghe, di cui 211 raccolti prima del divieto e 239 raccolti dopo il divieto. Durante la stagione delle piogge sono stati raccolti 217 campioni di macroalghe, mentre durante la stagione secca ne sono stati raccolti 233. Hanno esaminato se vi fosse una diminuzione associata dei nutrienti ambientali disciolti o un cambiamento nei valori dei nutrienti tissutali e/o degli isotopi stabili del fitoplancton o delle macroalghe che suggerirebbero uno spostamento nei nutrienti disponibili e nella stechiometria che alimenta l’eutrofizzazione nella laguna.

“Il deterioramento delle condizioni nella laguna del fiume indiano dimostra l’urgente necessità di azioni di mitigazione più complete poiché è improbabile che le ordinanze sui fertilizzanti siano una soluzione autonoma”, ha affermato Rachel Brewton, autrice corrispondente e ricercatrice presso la FAU Harbor Branch. “I nostri dati indicano un ruolo primario dell’influenza dei rifiuti umani nella laguna, il che suggerisce che le attuali azioni di gestione sono state insufficienti a mitigare l’inquinamento ambientale”.

Il rapporto carbonio-azoto significativamente più alto della marea bruna nel 2012 rispetto al 2016 indica un maggiore arricchimento di azoto post-fertilizzante. I più alti valori di isotopo stabile dell’azoto si sono verificati nel fiume Banana durante la marea bruna del 2016 e valori molto simili per le acque reflue parzialmente trattate, che ci si aspetterebbe in questa area altamente urbanizzata con sistemi di raccolta delle acque reflue obsoleti e trattamento secondario senza rimozione dell’azoto.

I ricercatori hanno osservato rapporti azoto-fosforo altrettanto elevati nel fiume Banana nella stagione delle piogge, illustrando come le maree brune a piccole cellule possono sostenere le fioriture eliminando i nutrienti a basse concentrazioni e alterando l’azoto-fosforo. Questi risultati sottolineano le conclusioni secondo cui la limitazione del fosforo svolge un ruolo chiave nella dinamica delle maree brune, in particolare in relazione al declino della fioritura.

“L’iniziale sovrastima dei contributi di azoto dalle applicazioni residenziali di fertilizzanti ha portato a un ampio sostegno pubblico e all’approvazione di numerose ordinanze sui fertilizzanti lungo la Laguna del fiume indiano durante il nostro periodo di studio”, ha affermato Lapointe. “Ora, sarebbe prudente dare la priorità alla riduzione degli apporti di nutrienti dei rifiuti umani nella laguna, prima di mitigare gli impatti delle fonti di nutrienti interne, quando possibile”.

I coautori dello studio sono Lynn E. Wilking, biologo marino di fioriture algali dannose con Consolidated Safety Services, Inc., sotto contratto con NOAA; e Laura Herren, una scienziata biologica presso la FAU Harbor Branch.

Questo lavoro è stato sostenuto dal fondo per targhe speciali Save Our Seas amministrato attraverso l’Harbour Branch Oceanographic Institute Foundation (HBOIF) e il Florida Center for Coastal and Human Health, che è stato sviluppato e riceve supporto continuo da HBOIF.