Resilienza dei fiumi ai cambiamenti ambientali

Una ricerca del Dipartimento di Scienze della Terra propone un approccio innovativo per studiare i bacini fluviali, con l’obiettivo di capire i meccanismi che possono condurli a cambiamenti irreversibili, dal punto di vista geochimico.

Le acque dei fiumi sono sistemi complessi e dinamici che cambiano la loro composizione chimica dalla sorgente alla foce e per proteggerle occorre prima di tutto capire come reagiscono dal punto di vista geochimico alle perturbazioni a cui vengono sottoposte. Da questo spunto è nato lo studio dell’unità di ricerca del Dipartimento di Scienze della Terra coordinata da Antonella Buccianti, che è stata pubblicata sulla rivista Science of the Total Environment.

Al centro dello studio e dell’approccio innovativo utilizzato dai ricercatori per studiare i bacini fluviali è il concetto di regime shift, cioè il cambiamento brusco e persistente nello stato di un sistema causato dal superamento di una soglia oltre la quale struttura, funzioni e processi che lo caratterizzano sono radicalmente modificati.

“Le acque dei fiumi mettono in collegamento, tramite una serie di complesse interazioni, gli elementi del suolo, dell’acqua, dell’aria e dell’ambiente antropizzato – spiega Antonella Buccianti – e per questo rappresentano una “sentinella” dei cambiamenti ambientali, sia quelli di origine naturale che quelli causati dall’uomo”.

Il team fiorentino – in collaborazione con Vasilis Dakos dell’Università di Montpellier – ha messo in relazione l’analisi geochimica delle acque degli specifici tratti di un fiume, il Tevere, con i dati relativi ai differenti elementi ambientali, naturali e non (ricavati anche con tecnologie GIS), potenzialmente capaci di influenzarne la composizione. Allo studio dei dati geochimici è stato applicato un metodo di analisi statistica (CoDA, Compositional Data Analysis) che ha permesso di relazionare l’intera composizione dell’acqua (e quindi le complesse interrelazioni tra tutte le sue componenti chimiche) con le variabili ambientali.

“La sfida aperta dal nostro studio – spiega Caterina Gozzi, che ha sviluppato la ricerca durante il suo dottorato presso il Dipartimento di Scienze della Terra – è quella di scoprire, nonostante l’unicità di ogni bacino idrografico, possibili meccanismi universali che consentano di identificare delle soglie critiche oltre le quali si assiste a un cambiamento irreversibile nella geochimica delle acque. Il nostro approccio – conclude la giovane ricercatrice – potrà essere il punto di partenza per ulteriori studi riguardanti l’analisi della resilienza dei fiumi ai cambiamenti ambientali naturali o indotti dalle attività umane”.


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