societat
Identifiquen nous factors clau que regulen l’eliminació natural de nitrats dels rius
Un estudi, liderat per investigadors del Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC), ha identificat nous factors clau que regulen l’eliminació natural de nitrats dels rius. En concret, la recerca, duta a terme en rius mediterranis, ha revelat que les proporcions de carboni, nitrogen i fòsfor, així com la composició del carboni, controlen la capacitat dels bacteris d’eliminar nitrats de l’aigua, segons ha informat avui el centre en un comunicat, en què remarca que l’estudi ha estat destacat per la comunicat científica com un dels més rellevants dels darrers mesos per les seves aportacions en la comprensió dels processos d’autodepuració que es produeixen als rius.
Segons explica el CEAB-CSIC en el comunicat, l’excés de nitrats als rius –per l’ús massiu de fertilitzants agrícoles, la ramaderia intensiva i el tractament insuficient d’aigües residuals– és un problema greu que causa, a escala global, una reducció de la qualitat de l’aigua i l’eutrofització dels ecosistemes aquàtics. Per aquest motiu es considera de vital importància conèixer els diferents aspectes que hi influeixen. Un d’aquests aspectes és l’autodepuració que es produeix dins els rius gràcies, principalment, a les comunitats bacterianes. Els bacteris heteròtrofs absorbeixen nitrat, una de les principals formes de nitrogen, present, entre altres, en els fertilitzants usats en agricultura. Per aquest motiu, les comunitats bacterianes poden ajudar a millorar la qualitat de l’aigua, ja que es queden amb part dels nitrats que arriben en excés als ecosistemes aquàtics.
A més del nitrogen com a aliment, aquests bacteris també necessiten carboni orgànic per créixer. I fòsfor, ja que es essencial per a moltes de les seves funcions biològiques. La influència d’aquests altres nutrients en l’activitat de les comunitats bacterianes i en la seva capacitat d’absorbir nitrats encara no es comprèn del tot.
L’estudi Carbon-Nutrient Ratios Drive Nitrate Removal in Mediterranean Streams hi ha aportat llum. La recerca –duta a terme per investigadors del Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC), de l‘Institut Català de Recerca de l’Aigua (ICRA-CERCA) i l’Institut de Diagnòstic Ambiental i Estudis de l’Aigua (IDAEA-CSIC)– ha revelat com a factors clau, que condicionen la capacitat de les comunitats bacterianes d’absorbir nitrats, l’equilibri entre nutrients i l’origen d’aquests. Per la seva contribució a entendre millor els cicles biogeoquímics, l’estudi ha estat destacat com un dels més rellevants dels darrers mesos per la revista Journal of Geophysical Research de l’American Geophysical Union.
El balanç carboni-nitrogen-fòsfor
La recerca, segons s’explica, ha demostrat que el balanç entre els tres elements controla la capacitat dels microorganismes de capturar nitrats: “Quan hi ha una quantitat adequada de carboni a l’aigua en relació als nitrats, els bacteris treballen de manera més eficient. L’equilibri amb el fòsfor, en forma de fosfat soluble, també és important: si n’hi ha poc de disponible, la capacitat dels bacteris d’eliminar nitrats disminueix.”
També ha revelat que, pel que fa al carboni, no només la quantitat importa. Depenent del seu origen —de si prové d’un tipus o altre de matèria orgànica present al riu—, el carboni presenta una composició diferent. “Les formes més senzilles i fàcils de descompondre faciliten el procés d’absorció de nitrats per part de les comunitats bacterianes”, detalla el CEAB-CSIC.
Xavier Peñarroya, investigador del CEAB-CSIC i autor principal de l’estudi, explica: “Els rius mediterranis funcionen com autèntics laboratoris a l’aire lliure per estudiar els cicles biogeoquímics i els processos bacterians. En aquests rius, els balanços de nutrients i la composició de la matèria orgànica canvien constantment a causa de les grans fluctuacions en la connexió hidrològica entre el riu i les aigües subterrànies, que es trenca durant els períodes secs de l’any. En aquest estudi hem observat que perquè els bacteris puguin capturar el nitrat del riu, requereixen d’un bon balanç carboni-nitrogen-fòsfor, i a la majoria dels rius que hem estudiat els hi falta fòsfor.”
El CEAB-CSIC remarca que conèixer quins son els factors que regulen la capacitat d’autodepuració dels rius és clau per poder implementar mesures que ajudin a conservar la qualitat de l’aigua i la salut dels nostres ecosistemes. Per exemple, grups de recerca del CEAB-CSIC ja estan experimentant amb l’aportació de restes vegetals de composició senzilla als rius per equilibrar el balanç carboni-nitrogen-fòsfor i promoure la captura de nitrats.
El centre també destaca que l’estudi també pot ser útil revisar els llindars establerts de contaminació per nitrats, ja que caldria passar a tenir en compte l’equilibri amb els altres dos elements per aproximar millor el que l’ecosistema és capaç d’absorbir, i, en aquest sentit, assenyala que “els rius amb molt poc fòsfor o carboni haurien de tenir un llindar de contaminació per nitrats menor, perquè la seva capacitat d’autodepuració del nitrogen també ho és”.