Gli estuari dovranno affrontare carichi di nutrienti più elevati in futuro

Dec 20, 2023

Un nuovo studio rileva che la costa atlantica e la costa orientale del Golfo degli Stati Uniti probabilmente vedranno aumenti significativi del carico di nutrienti nei prossimi decenni, esponendo quelle aree a un rischio maggiore di proliferazioni algali dannose.

I carichi di nutrienti sono interessanti in gran parte perché contribuiscono in modo determinante alla proliferazione algale, che comporta rischi sia per la salute umana che per l’ambiente.

A seconda del tipo di alghe, le fioriture possono produrre tossine che danneggiano sia la vita umana che quella animale. Le fioriture algali contribuiscono anche alla creazione di “zone morte”, dove c’è poco ossigeno nell’acqua per sostenere un ecosistema sano. Inoltre, la proliferazione algale può anche aumentare i costi per il trattamento dell’acqua potabile e per i settori industriali che dipendono dall’acqua pulita. E il rischio di fioriture algali è in aumento a causa delle temperature più calde, legate al cambiamento climatico globale.

"Conosciamo l'importanza dei carichi di nutrienti per la salute dell'ecosistema, quindi volevamo valutare gli estuari dei 48 stati contigui per determinare quanto siano vulnerabili questi estuari all'aumento dei carichi di nutrienti", afferma Lise Montefiore, co-autrice di un articolo sul lavoro e un ricercatore post-dottorato presso la North Carolina State University. "Essenzialmente, il nostro obiettivo era utilizzare modelli predittivi per stimare i carichi medi annuali di nutrienti per gli estuari tra il 2035 e il 2065. Siamo stati in grado di condurre valutazioni di tutti i principali estuari nei 48 stati inferiori, ad eccezione dell'estuario del fiume Mississippi. "

"Uno dei fattori trainanti di questo studio è che una volta che un estuario ha elevati carichi di nutrienti, è eccezionalmente difficile ripristinarlo", afferma Natalie Nelson, co-autrice dello studio e assistente professore di ingegneria biologica e agricola presso la NC Stato. "È più efficace prevenire in primo luogo carichi elevati di nutrienti piuttosto che affrontare i problemi di carico di nutrienti una volta che si sono verificati. Volevamo aiutare i politici a identificare quali sistemi sono più a rischio e potrebbero trarre notevoli benefici dagli sforzi di conservazione per prevenire un aumento dei nutrienti carichi."

Per lo studio, i ricercatori si sono basati sia su dati storici che su ricerche esistenti che prevedevano l’uso del territorio e le condizioni climatiche per gli Stati Uniti continentali tra il 2035 e il 2065. Questi dati sono stati poi incorporati in un modello che prevedeva i carichi medi annuali di azoto e fosforo per 112 estuari in i 48 stati inferiori.

I ricercatori hanno applicato il modello ai periodi di tempo compresi tra gli anni 1990-2020 e 2035-2065.

"Il nostro obiettivo con questo modello non era quello di identificare quali sarebbero i carichi di nutrienti specifici per un dato estuario: questo modello non è progettato per fornire quel livello di dettaglio", afferma Nelson. "Piuttosto, il nostro obiettivo era identificare quali estuari hanno maggiori probabilità di registrare i maggiori aumenti nei carichi di nutrienti. Questo è qualcosa che questo modello può fare bene."

"Abbiamo scoperto che quasi tutti gli estuari vedranno aumenti nei carichi di nutrienti", afferma Montefiore. “Ma gli aumenti più elevati sembrano verificarsi nella regione del Nord Atlantico – che si estende dal New England alla Virginia – con gli aumenti maggiori che si verificano nelle regioni costiere a nord della baia di Chesapeake”.

Per aiutare a collocare i risultati del modello nel contesto, i ricercatori hanno anche valutato la sensibilità di ciascun estuario all’aumento dei carichi di nutrienti. I ricercatori si sono basati sulla ricerca esistente per classificare gli estuari in base alla misura in cui le loro condizioni potrebbero peggiorare se i loro carichi di nutrienti aumentassero.

I ricercatori hanno anche valutato la “capacità di adattamento” di ciascun estuario, tenendo conto essenzialmente delle risorse disponibili in ciascun estuario che le autorità potrebbero utilizzare per affrontare i carichi di nutrienti in modo significativo. Questi fattori includevano leggi e regolamenti statali, la disponibilità di dati di monitoraggio e la quantità di zone umide nell'estuario. Maggiori sono le risorse disponibili, maggiore è il punteggio di capacità adattiva dell'estuario.

"Tenere conto della sensibilità, della capacità di adattamento e degli aumenti previsti dei carichi di nutrienti offre una valutazione più complessa - e più completa - di quali estuari siano più vulnerabili", afferma Nelson.