Un modello per monitorare lo sviluppo delle alghe in mare

Le popolazioni di alghe sono tenute sotto controllo da una serie di fattori che vanno a influenzare la loro crescita. Sono, soprattutto, le concentrazioni di nutrienti che ne permettono un aumento smisurato. Col termine eutrofizzazione si intende un accrescimento eccessivo delle alghe derivato dall'accumulo nell'acqua di elementi nutritivi come l'azoto e il fosforo.

In ambiente marino, l'azoto è considerato il maggior fattore limitante. Per questo, quando i livelli azotati salgono, le alghe sono interessate da un rapido sviluppo conducendo al fenomeno della fioritura algale o algal bloom.

Quando ciò si verifica si osserva un conseguente incremento del consumo di ossigeno da parte dei vegetali, che sottraggono quindi questa risorsa agli altri organismi marini. L'eccesso di azoto in mare deriva, per esempio dal flusso di acqua di falda che raccoglie i residui dei fertilizzanti agricoli o dal deposito di azoto atmosferico. Alcuni studi suggeriscono che una percentuale compresa tra il 6 e il 16% dell'azoto in ingresso nel Mare del Nord proviene dall'atmosfera inquinata dalla combustione di carburanti fossili.

Gli autori di una ricerca dell'Università di Greenwich hanno sviluppato un modello che potrebbe prevedere i livelli di azoto che entrano nel mare, derivati dall'inquinamento atmosferico. Per lo studio in oggetto sono stati utilizzati software disponibili al pubblico in grado di simulare i movimenti degli inquinanti basandosi sulle condizioni dell'atmosfera terrestre. Utilizzando i dati meteo riportati per il Canale della Manica e per la regione sud del Mare del Nord insieme alle statistiche sulle emissioni di ossidi di azoto e ammoniaca, gli scienziati hanno creato un modello previsionale.

Con questo metodo è stato possibile rilevare i quantitativi di azoto depositato nel corso del 2009 e del 2011. Per verificare gli effetti di due diversi livelli di emissioni, i ricercatori hanno combinato i dati meteo con i quantitativi di azoto emessi nel 2000 (anno con emissioni elevate) e nel 2009 (anno che ha registrato basse emissioni).
Quando i risultati sono stati tracciati su una mappa, è risultato evidente che i livelli di azoto depositati in mare sono stati visibilmente superiori quando sono stati utilizzati i dati del 2000. Una differenza meno evidente è emersa per i livelli di deposizione dell'ammoniaca, generalmente molto più alti rispetto agli ossidi di azoto. Tutto è dovuto, probabilmente, da una maggiore idrofilia della molecola, che tende a essere molto più solubile in acqua anche quando è presente in concentrazioni più basse.

La maggior parte dell'ammoniaca deriva da fonti agricole, ma sono stati riscontrati livelli molto elevati anche lungo le rotte di navigazione a evidenzia come anche i trasporti marittimi risultino essere una sorgente importante di emissioni azotate.

Per testare gli effetti delle diverse condizioni meteorologiche, i ricercatori hanno confrontato i dati meteo del 2009 e del 2011 ipotizzando la stessa quantità di emissioni. Il clima più secco del 2011 ha generato un sostanziale abbassamento dei livelli dell'inquinante osservato in ambiente marino, soprattutto per quanto riguarda il biossido.

Secondo i ricercatori, il modello che hanno sviluppato potrebbe essere utilizzato per prevedere gli accrescimenti delle popolazioni algali. Combinando le previsioni meteo ai dati sulle emissioni sarebbe possibile prevedere e, di conseguenza, cercare di evitare le nocive fioriture algali. Affermano inoltre che il modello potrebbe essere ulteriormente migliorato utilizzando dati meteo raccolti a intervalli più frequenti e quantitativi di emissioni registrati con una migliore risoluzione spaziale, situazione auspicabile in un prossimo futuro.