2 Novembre 2022

È l’azoto del suolo il responsabile dell’inquinamento delle acque

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Una ricerca dell’Università di Nagoya: nei periodi di pioggia l’azoto presente nel terreno viene incanalato nei fiumi contribuendo alla loro contaminazione. L’indagine smentisce così la teoria dell’origine atmosferica dell’inquinamento idrico

di Matteo Cavallito

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Proviene dal suolo, non dal cielo, l’azoto che contribuisce all’inquinamento dei corsi d’acqua nei periodi di pioggia. Lo suggerisce una ricerca a cura di un gruppo di scienziati dell’Università di Nagoya, in Giappone. “L’azoto è un nutriente essenziale per le piante e il fitoplancton”, spiegano gli autori. “Ma livelli eccessivi di nitrati possono danneggiare la qualità dell’acqua, causare eutrofizzazione (l’eccessivo arricchimento di nutrienti) e comportare rischi per la salute degli animali e dell’uomo”.

Ma quali sono le cause di questo fenomeno? Le ipotesi sono sostanzialmente due: la prima prevede che i nitrati presenti nel terreno che lambisce i corsi d’acqua si riversino in questi ultimi; la seconda ipotizza che i composti azotati dell’atmosfera si dissolvano con la pioggia precipitando nei fiumi e nei torrenti. Lo studio dell’équipe nipponica smentirebbe proprio quest’ultima teoria.

L’esperimento

Per approfondire le cause dell’eccessiva presenza di azoto, il gruppo di ricerca ha condotto uno studio per analizzare i cambiamenti nella composizione isotopica dei nitrati nell’acqua. Analizzando inoltre l’aumento delle concentrazioni dei nitrati stessi durante le piogge.

“Indagini precedenti – spiegano gli scienziati – avevano riportato che le concentrazioni di nitrati aumentano significativamente durante le piogge intense nei corsi d’acqua del fiume Kajikawa a Niigata, nel Giappone nord-occidentale”.

Per verificare questa ipotesi, i ricercatori hanno raccolto campioni d’acqua dal bacino idrografico, che comprende la parte superiore del fiume stesso. I prelievi sono stati effettuati a intervalli di un’ora per un’intera giornata. L’operazione, condotta in tre diverse occasioni con la presenza di forti piogge, ha fornito risultati inequivocabili.

L’azoto nelle acque proviene dal suolo

“Poiché le composizioni isotopiche stabili del nitrato del suolo nella zona ripariale durante l’estate corrispondevano ampiamente a quelle del composto rilevato in dosi crescenti nel torrente durante gli eventi temporaleschi – si legge nello studio – abbiamo concluso che l’azoto del suolo presente nella zona lungo le rive fosse il principale responsabile dell’aumento del nitrato stesso nell’acqua nel corso delle piogge”. E non è tutto.

“Inoltre”, prosegue la ricerca, “la concentrazione di ossido di azoto atmosferico nel torrente risultava pressoché costante durante i temporali”. Alla luce di questo si deduce che i nitrati presenti nell’aria abbiano un effetto minimo.

La ricerca ha fatto poi emergere un altro particolare interessante. Gli studiosi, infatti, hanno scoperto che i composti a base di azoto trovati nella zona ripariale sono prodotti da microrganismi che vivono nel suolo. “Si pensa che il nitrato di origine microbica si accumuli nel suolo della zona ripariale solo durante l’estate e l’autunno in Giappone”, ha spiegato il professor Urumu Tsunogai, uno dei ricercatori coinvolti nell’indagine. Comprendere la stagionalità dell’aumento dei nitrati, ha sottolineato, potrebbe contribuire a garantire la sicurezza dell’acqua dolce.

L'eluizione dei nitrati del suolo nel torrente prima degli eventi temporaleschi (a) e durante gli eventi temporaleschi (b). Il nitrato del suolo nella zona ripariale e quello nella zona montana sono rappresentati rispettivamente dai quadrati arancioni e verdi, mentre il nitrato del torrente durante il flusso di base è rappresentato dai cerchi blu. Fonte: Biogeosciences, 19, 3247–3261, 2022 https://doi.org/10.5194/bg-19-3247-2022 © Ding et al. 2022. This work is distributed under the Creative Commons Attribution 4.0 License

L’eluizione dei nitrati del suolo nel torrente prima degli eventi temporaleschi (a) e durante gli eventi temporaleschi (b). Il nitrato del suolo nella zona ripariale e quello nella zona montana sono rappresentati rispettivamente dai quadrati arancioni e verdi, mentre il nitrato del torrente durante il flusso di base è rappresentato dai cerchi blu. Fonte: Biogeosciences, 19, 3247–3261, 2022 © Ding et al. 2022. This work is distributed under the Creative Commons Attribution 4.0 License

Contrastare l’inquinamento

Quello del contrasto alla contaminazione resta ovviamente l’obiettivo più importante. I risultati della ricerca, che evidenziano il ruolo centrale svolto dall’azoto presente nel suolo, chiamano infatti in causa implicitamente il problema dell’accumulo dell’elemento nelle aree coltivate.

L’azoto resta infatti una risorsa essenziale per l’agricoltura. Ma al tempo stesso un suo impiego eccessivo ne favorisce la dispersione generando così contaminazione.

Non sorprende quindi che gli studiosi evidenzino da tempo la necessità di promuovere un uso sostenibile dell’elemento bilanciandone costi e benefici. I numeri, del resto, giustificano una certa preoccupazione. Secondo il rapporto “Global Assessment of Soil Pollution” diffuso lo scorso anno dalla FAO, nel 2018 i terreni del Pianeta hanno assorbito 109 milioni di tonnellate di fertilizzanti azotati sintetici.