Con il progredire del cambiamento climatico, l’innalzamento delle temperature può avere un impatto sul deflusso di azoto dalla terra ai laghi e ai corsi d’acqua più degli aumenti previsti delle precipitazioni totali ed estreme per la maggior parte degli Stati Uniti continentali, secondo una nuova ricerca di un team di scienziati del clima della Carnegie guidati da Gang Zhao e Anna Michalak pubblicato nel Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.
Le condizioni previste da questi risultati sono opposte a quelle degli ultimi decenni, quando l’aumento delle precipitazioni ha superato il riscaldamento e ha portato a un maggiore inquinamento da azoto acquatico. Comprendere i ruoli relativi dei cambiamenti di temperatura e precipitazioni è fondamentale per progettare strategie di gestione della qualità dell’acqua che siano robuste ai cambiamenti climatici, garantendo al contempo cibo e approvvigionamenti idrici sostenibili.
L’attività umana ha completamente alterato il modo in cui l’azoto si muove attraverso i sistemi acquatici, terrestri e atmosferici del pianeta. L’azoto dei fertilizzanti si riversa nei corsi d’acqua e, in eccesso, può portare a fioriture algali produttrici di tossine o zone morte a basso contenuto di ossigeno chiamate ipossia. Nelle ultime estati, le grandi fioriture algali nei laghi e nelle regioni costiere degli Stati Uniti hanno ricevuto un’ampia copertura giornalistica.
Anna Michalak di Carnegie e il suo team hanno trascorso l’ultimo decennio a studiare come il cambiamento climatico influenzerà il deflusso di azoto e i conseguenti rischi per la qualità dell’acqua. Una delle maggiori domande per coloro che lavorano per comprendere e prevenire gravi compromissioni della qualità dell’acqua è l’equilibrio tra il modo in cui i cambiamenti di temperatura e i cambiamenti nelle precipitazioni influenzeranno la capacità dell’inquinamento da azoto di entrare nei corsi d’acqua a rischio.
“I complessi sistemi del suolo e acquatici attraverso i quali viaggia l’azoto, le trasformazioni chimiche che subisce lungo il percorso e i vari modi in cui i cambiamenti di temperatura e precipitazioni influenzeranno questi processi rendono la gestione dei nutrienti una grande sfida”, ha spiegato Zhao.
Ad esempio, le precipitazioni medie ed estreme influiscono sulla quantità di azoto che fuoriesce dalla terra e nei corsi d’acqua, nonché sul tempo impiegato dall’azoto per raggiungere laghi o zone costiere, dove può eventualmente creare condizioni pericolose. La temperatura ha anche un impatto indiretto sulla quantità di azoto che finisce nei corsi d’acqua, perché il riscaldamento delle temperature aumenta l’evaporazione, impedendogli di entrare nei corsi d’acqua. La temperatura influenza anche il modo in cui l’azoto interagisce con la vita microbica nel suolo e nei sedimenti, potenzialmente intrappolandolo lì o alterandone il corso.
“Sebbene siano stati esplorati gli impatti dei cambiamenti indotti dai cambiamenti climatici nei modelli di precipitazione, l’effetto dell’aumento della temperatura sul movimento dell’azoto nei fiumi non è stato finora quantificato su scala continentale a causa della mancanza di dati disponibili”, ha aggiunto Zhao.
Zhao, Michalak e i loro colleghi della Carnegie Julian Merder e Tristan Ballard hanno analizzato diversi decenni di dati che tracciano il movimento dell’azoto attraverso i sistemi fluviali attraverso gli Stati Uniti continentali e li hanno utilizzati per proiettare traiettorie future per il movimento dell’azoto in scenari di cambiamento climatico. Hanno stabilito che l’aumento delle temperature probabilmente compenserà, o addirittura ridurrà, la quantità di azoto in eccesso scaricato nei fiumi per la maggior parte degli Stati Uniti, nonostante un previsto aumento delle precipitazioni.
Questi risultati sono in contrasto con gli ultimi decenni, quando le precipitazioni erano il fattore dominante sulla temperatura nel determinare la quantità di azoto che si accumulava nei corsi d’acqua degli Stati Uniti. Zhao, Michalak e i loro colleghi affermano che questo lavoro costituisce una base fondamentale per la ricerca futura sull’interazione tra il ciclo dell’azoto e il cambiamento climatico.
“La nostra ricerca illustra i modi complessi, e talvolta sorprendenti, in cui il cambiamento climatico influisce sui sistemi dinamici del nostro pianeta”, ha concluso Michalak. “Districare i vari fattori che stanno alterando gli impatti dei cambiamenti climatici sulla qualità dell’acqua aiuterà gli agricoltori, i gestori del territorio e i responsabili politici a perseguire le migliori strategie possibili per garantire la salvaguardia della qualità dell’acqua, garantendo allo stesso tempo una produzione alimentare e un approvvigionamento idrico sostenibili”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
