Mappe inquinamento oceani e acque costiere

La maggior parte degli inquinanti che entrano nell’oceano provengono da attività a terra. I processi naturali e le attività umane lungo le coste e nell’entroterra influenzano la salute dei nostri oceani. Una delle più grandi fonti è data dall’inquinamento da fonti diffuse.

L’inquinamento da fonti diffuse comprende molte piccole fonti, come fosse biologiche, automobili, camion e imbarcazioni, oltre a fonti più grandi, come fattorie, allevamenti di bestiame e aree di raccolta del legname. L’inquinamento che proviene da una singola fonte – come una fuoriuscita di petrolio o di sostanze chimiche – è noto come inquinamento da una sorgente puntiforme. Spesso questo tipo di inquinamento ha grande impatto, ma fortunatamente si verifica meno spesso.

Anche lo scarico da fabbriche o sistemi di trattamento delle acque difettosi o danneggiati è considerato un inquinamento da fonte puntiforme. A volte, comunque, non è il tipo di materiale, ma la sua concentrazione che determina se esso è un inquinante. Ad esempio, nutrienti come l’azoto e il fosforo sono elementi essenziali per la crescita delle piante. Tuttavia, se sono sovrabbondanti in un corpo idrico, possono stimolare una crescita eccessiva di alghe chiamata “fioritura algale”.

Alcune proliferazioni algali sono considerate dannose perché possono avere un effetto negativo sugli organismi viventi. Un eccesso di nutrienti che entrano in un corpo idrico – sia attraverso attività naturali sia umane – può anche risultare in zone ipossiche o, sostanzialmente, morte.

Infatti, quando grandi quantità di alghe affondano e si decompongono nell’acqua, il processo di decomposizione consuma ossigeno e esaurisce l’offerta disponibile per una vita marina sana. La maggior parte delle specie marine che vivono in queste aree muoiono o, se sono mobili (come i pesci), lasciano l’area. Habitat che normalmente pullulerebbero di vita divengono, così, deserti biologici.

I detriti marini sono un altro problema di inquinamento persistente nei nostri oceani. Essi danneggiano e uccidono la vita marina, interferiscono con la sicurezza della navigazione e rappresentano una minaccia per la salute umana. I nostri oceani e corsi d’acqua sono inquinati da un’ampia varietà di detriti marini che vanno dalle lattine di bibite e sacchetti di plastica ad attrezzi da pesca e navi abbandonate. Oggi, sulla Terra non c’è più un posto immune a questo tipo di problema.

Tre scienziati dell’Istituto Alfred-Wegener, in Germania, hanno creato un database online chiamato LITTERBASE, con l’obiettivo di focalizzare la ricerca scientifica sull’inquinamento globale degli oceani. Hanno preso i risultati di 1.267 studi e li hanno trasformati in mappe interattive e infografiche che rendono le informazioni più accessibili e ricercabili per il pubblico.

Ad esempio, la mappa in cima a questa pagina illustra la distribuzione di rifiuti e microplastiche e un’altra (qui sotto) rivela i diversi tipi di interazioni che gli animali hanno con la spazzatura, vale a dire l’entanglement, la colonizzazione, l’ingestione. Ci sono anche infografiche che mostrano la composizione globale dei rifiuti (la plastica è di gran lunga la più grande) e quali quantità si trovano sul fondale marino, nella colonna d’acqua, sulle spiagge e sulla superficie del mare.

La mappa mostra i modi in cui le specie sono colpite dai rifiuti. Il viola è la colonizzazione, l’arancione è l’entanglement, il verde è ingestione, il giallo è altro. (fonte: Litterbase)

La maggior parte della spazzatura e dei detriti che copre le nostre spiagge proviene da scarichi e fognature, nonché dal litorale e dalle attività ricreative. Anche gli attrezzi da pesca abbandonati o scartati sono un grosso problema perché questa spazzatura può intrappolare, ferire, mutilare e annegare la fauna marina e perfino danneggiare le piccole imbarcazioni o altre proprietà.

L’inquinamento marino può avere effetti negativi anche sul cibo che mangiamo. I metalli pesanti e altri contaminanti possono accumularsi nei pesci e nei frutti di mare e renderli dannosi da mangiare. Più di un terzo delle acque in cui crescono i molluschi sono influenzate negativamente dall’inquinamento costiero, mentre i grandi pesci ai vertici della catena alimentare sono quelli più rischio.

Le “isole” di plastica galleggiante

Già nel 1988 dei ricercatori americani della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) avevano scoperto alte concentrazioni di detriti marini che si accumulano in regioni governate da correnti oceaniche. Estrapolando dalle loro scoperte fatte nel Mar del Giappone, i ricercatori avevano ipotizzato che condizioni simili si potevano verificate in altre parti del Pacifico dove le correnti prevalenti erano favorevoli alla creazione di acque relativamente stabili, come nel Vortice del Nord Pacifico.

Ed avevano ragione. Il Great Pacific garbage patch – noto anche come vortice della spazzatura del Pacifico – è un vortice di particelle di detriti marini presenti quasi al centro dell’Oceano Pacifico settentrionale, scoperto tra il 1985 e il 1988. Si trova all’incirca tra 135° W e 155° O e fra 35° N e 42° N. Si tratta di una chiazza che si estende su un’area variabile – a seconda del grado di concentrazione della plastica usato per definire l’area interessata – dallo 0,4% all’8% delle dimensioni dell’Oceano Pacifico.

Questa chiazza di detriti galleggianti è caratterizzata da concentrazioni eccezionalmente elevate di plastica, fanghi chimici e altri detriti intrappolati dalle correnti del Vortice subtropicale del Nord Pacifico. La sua bassa densità (circa 4 particelle per metro cubo) impedisce il rilevamento tramite la fotografia satellitare, o da parte di navigatori occasionali o di subacquei della zona. Consiste principalmente di un piccolo aumento di particelle sospese, spesso microscopiche, nella colonna d’acqua superiore.

L’area è oggi spesso citata nei resoconti dei media come un esempio eccezionale di inquinamento marino. La chiazza di detriti non è facilmente visibile, perché consiste di piccoli pezzi quasi invisibili ad occhio nudo. La maggior parte del suo contenuto è sospesa sotto la superficie dell’oceano e la densità relativamente bassa dei detriti di plastica è – secondo uno studio scientifico – circa di 5,1 chilogrammi per chilometro quadrato di superficie oceanica (pari ad appena 5,1 mg/mq).

Una chiazza simile di detriti di plastica fluttuanti si trova nell’Oceano Atlantico, ed è chiamata North Atlantic garbage patch. In realtà, negli oceani presenti sul globo terrestre vi sono altri tre grandi vortici, per un totale di cinque, per cui è verosimile che tutti siano associati a una chiazza di detriti galleggianti più o meno rilevante, o comunque che esse si stiano formando gradualmente a causa dell’inquinamento marino e dell’immondizia raccolta dalle correnti oceaniche.

L’area delle particelle di plastica del vortice della spazzatura del Nord Pacifico, uno dei cinque principali vortici oceanici.

Nel caso del vortice della spazzatura del Pacifico, il modello di rotazione del vortice attinge a materiale di scarto proveniente da tutto il Nord Pacifico, comprese le acque costiere al largo del Nord America e del Giappone. Quando il materiale viene catturato nelle correnti, l’azione del vento sposta gradualmente i detriti galleggianti verso il centro, intrappolandoli nella regione.

Non ci sono dati scientifici affidabili sulle origini della plastica galleggiante. In uno studio pubblicato nel 2014, i ricercatori hanno campionato 1571 località negli oceani del mondo e hanno stabilito che gli attrezzi da pesca abbandonati come le boe, i cavi e le reti hanno rappresentato oltre il 60% della massa di detriti marini plastici. Secondo un rapporto dell’EPA del 2011, la fonte primaria di detriti marini è lo smaltimento o la gestione impropria e/o illegale di rifiuti e prodotti, tra cui la plastica.

I detriti sono spesso generati su terreni presso porti, fiumi, banchine e canali di scolo: i detriti sono generati in mare da pescherecci, piattaforme fisse e navi mercantili. Gli inquinanti variano dalle reti da pesca abbandonate ai micro-pellet usati nei detergenti abrasivi. Le correnti trasportano i detriti dalla costa occidentale del Nord America fino al vortice del Pacifico in circa sei anni.

Uno studio del 2017 condotto da scienziati dell’Università della California, ha concluso che dei 9,1 miliardi di tonnellate di plastica prodotte dal 1950, circa 7 miliardi di tonnellate non sono più in uso. Gli autori stimano che solo il 9% sia stato riciclato nel corso degli anni, mentre un altro 12% è stato incenerito, lasciando 5,5 miliardi di tonnellate di rifiuti di plastica destinati a sporcare gli oceani o il suolo.

Inquinamento “nascosto” delle acque costiere

Uno studio effettuato da ricercatori dell’Ohio State University e del Jet Propulsion Laboratory della NASA, pubblicato nel 2017 sulla rivista Science, ha mostrato che le acque costiere e le forniture di acqua di falda vicino alla costa – lungo più di un quinto delle coste degli Stati Uniti – sono vulnerabili alla contaminazione da trasferimenti sotterranei di acqua precedentemente nascosti tra gli oceani e la terra.

Lo studio in questione offre la prima mappa in assoluto dei flussi sotterranei che collegano le acque dolci sotterranee al di sotto delle zone costiere degli Stati Uniti e l’acqua di mare che si trova negli oceani circostanti. La mappa evidenzia (v. sotto) le aree più vulnerabili alla qualità dell’acqua, che è stata già degradata da questi flussi e che, naturalmente, lo sarà anche in futuro.

Mappa dei trasferimenti sottomarini terra-mare nascosti lungo la costa degli Stati Uniti. Le aree blu hanno un flusso maggiore rispetto alle aree rosse.

I ricercatori hanno combinato i dati topografici degli Stati Uniti ed i modelli climatici della NASA per identificare le principali regioni interne che contribuiscono alla formazione di acque sotterranee e di contaminanti sulla costa. Hanno esaminato le precipitazioni, i tassi di evaporazione e la quantità di deflusso superficiale noto per calcolare la porzione mancante di acqua che andava via da sottoterra, quindi hanno unito questi risultati con i dati sull’uso del suolo per capire dove finiva l’acqua.

Il team è stato in grado di apprendere molto sugli scambi idrici, in precedenza “nascosti”, tramite analisi computerizzate, senza effettuare ricognizioni approfondite e costose. Sebbene gli scienziati sappiano da tempo che l’acqua dolce e l’acqua marina si mescolano sottoterra, finora non erano stati in grado di individuare esattamente dove stava accadendo , o quanto, tranne in zone limitate.

Siamo tutti abbastanza familiari con l’idea che la pioggia cade sulla terra e fluisce verso l’oceano tramite i fiumi, ma c’è un’altra componente nascosta di pioggia che si infiltra nel terreno vicino alla costa e si riversa nell’oceano sotto il livello del mare: essa è nota come “scarico di acque sotterranee sottomarine “.

L’acqua dolce, dunque, scorre verso il mare e viceversa. L’urbanizzazione, lo sviluppo agricolo, il clima e la topografia influenzano la quantità di acqua in entrambe le direzioni e lo scambio ha un grande impatto sia sulle acque sotterranee terrestri che sulle acque di mare interessate dal nuoto e dalla pesca. La ricerca analizza la situazione negli Stati Uniti, ma fa pensare che ciò si verifichi anche altrove.

Lo studio ha identificato il 12% delle coste americane come aree dove i sistemi di drenaggio nascosti rendono l’oceano più suscettibile alla contaminazione dalle fosse biologiche e dei fertilizzanti presenti nell’acqua dolce. Lì, i nutrienti in eccesso nell’acqua possono causare la formazione di alghe dannose che rimuovono l’ossigeno vitale dall’acqua. Questa contaminazione dalla terra al mare mette in pericolo la pesca e le barriere coralline, così come la ricreazione e il turismo acquatico.

Al contrario, il team ha scoperto che un altro 9% delle coste – incluse località come la Florida sudorientale, la California meridionale e Long Island, vicino New York – sono particolarmente sensibili alla minaccia opposta: la contaminazione da mare alla terra. In queste aree, l’acqua salata si insinua infatti nell’entroterra e si infiltra nel rifornimento di acqua freatica per uso potabile.

Basta solo una piccola quantità di acqua salata per rendere l’acqua potabile non potabile, quindi l’invasione di acqua salata è una grande preoccupazione per la gestione delle risorse idriche nelle aree costiere. Lo studio ha rilevato, in particolare, che due grandi città come Los Angeles e San Francisco sono vulnerabili sia alla contaminazione dell’oceano che all’intrusione di acqua salata.

Nel complesso, lo studio calcola che le quantità di acqua dolce che fluiscono attraverso le invisibili reti sotterranee nell’oceano lungo la linea costiera terrestre degli USA ogni anno è meno dell’1% della quantità totale che fluisce dagli Stati Uniti continentali verso l’oceano. L’altro 99% proviene dai fiumi e dal ruscellamento superficiale. Tuttavia, lo studio è significativo perché fornisce la prima stima di quell’1%, che rispetto al restante 99% può essere particolarmente ricco di nutrienti e altri contaminanti.

I ricercatori hanno osservato che l’aumento dell’urbanizzazione – e l’ampia pavimentazione che ne consegue – ridurranno anche la ricarica delle acque sotterranee e il drenaggio finale nelle regioni costiere dove la popolazione sta crescendo, aumentando la probabilità di intrusione di acqua salata. Ecco perché questo tipo di analisi permette di pianificare meglio le strategie per lo sviluppo del territorio costiero ed una gestione delle acque sotterranee che aiuti a preservare la qualità dell’acqua.

 

Riferimenti bibliografici

• Marine pollution, https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_pollution
• Online database maps of ocean pollution, https://www.treehugger.com/ocean-conservation/online-database-maps-ocean-pollution-and-its-effect-animals.html
• Mappe Database Litterbase, http://litterbase.awi.de
• Great Pacific Garbage Patch, https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Pacific_garbage_patch
• Study maps hidden water pollution in US coastal areas, https://www.nasa.gov/feature/jpl/study-maps-hidden-water-pollution-in-us-coastal-areas