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L’ingegnere sviluppa uno strumento per prevedere i livelli di ossigeno nell’acqua

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Gli ingegneri hanno sviluppato un modello che può aiutare a prevedere i livelli di ossigeno disciolto in qualsiasi corpo idrico. Credito: Omar Abdul Aziz

Piante e animali sulla terra non sono gli unici organismi che hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere. La vita acquatica subacquea richiede anche ossigeno disciolto per vivere e prosperare.

Ma fattori come l’inquinamento, la temperatura dell’acqua e i batteri possono esaurire la quantità di ossigeno disciolto in un ecosistema acquatico, innescando una reazione a catena che uccide la vita acquatica e potenzialmente diffonde malattie agli esseri umani.

In uno studio sostenuto dalla National Science Foundation degli Stati Uniti, l’ingegnere della West Virginia University Omar Abdul-Aziz ha sviluppato un modello semplice ed efficace che prevede l’ossigeno disciolto nei corsi d’acqua attraverso la costa atlantica degli Stati Uniti. Abdul-Aziz ha affermato che il modello può essere applicato a corpi idrici in qualsiasi parte del mondo.

“Questa ricerca ha fornito uno strumento che può essere utilizzato per identificare le regioni con risorse idriche carenti di ossigeno, migliorando potenzialmente le loro opportunità di miglioramento”, ha affermato Bruce Hamilton, direttore del programma presso la Direzione per l’ingegneria dell’NSF.

La ricerca di Abdul-Aziz ha scoperto che i corsi d’acqua nel sud degli Stati Uniti, ad esempio in Florida e Georgia, hanno un metabolismo più elevato, il che significa che contengono meno ossigeno disciolto a causa delle temperature più calde e degli alti livelli di azoto e fosforo.

I risultati sono pubblicati in Scienza dell’ambiente totale.

“La qualità dell’acqua nei fiumi e nei corsi d’acqua è peggiorata in tutta la nostra nazione e nel mondo”, ha affermato Abdul-Aziz. “Se la qualità dell’acqua non è buona, ti ritroverai con un basso livello di ossigeno. E proprio come abbiamo bisogno di ossigeno nell’aria per respirare, la vita acquatica come insetti, pesci e flora ha bisogno di ossigeno. Se non c’è abbastanza ossigeno, può essere gravi morti e la materia decomposta può diffondere malattie agli esseri umani”.

Una piccola quantità di ossigeno viene disciolta nell’acqua, entrando in essa dall’atmosfera e dallo scarico delle acque sotterranee. Storicamente, effettuare misurazioni o previsioni continue dell’ossigeno disciolto è stato impegnativo, dati i numerosi corsi d’acqua e fiumi e le loro diverse impostazioni. Per il suo studio, Abdul-Aziz ha affermato di aver stabilito un nuovo concetto che contiene solo due parametri.

“Più parametri, più incerte sono le previsioni”, ha detto. “I fattori determinanti importanti sono in genere i nutrienti, la temperatura, la pressione atmosferica, la larghezza e la profondità del flusso, il pH e la salinità. Li abbiamo riuniti in un modello semplificato per ridurre l’incertezza nella previsione, con conseguente produzione di ossigeno disciolto”.

Abdul-Aziz ha testato il suo modello sui corsi d’acqua attraverso la costa atlantica degli Stati Uniti, che ha rivelato discrepanze tra le regioni settentrionali e meridionali. La qualità dell’acqua peggiore è stata identificata nei torrenti meridionali. Abdul-Aziz lo attribuisce alle temperature dell’acqua più calde, alla presenza di sostanze nutritive e ai corsi d’acqua più stretti e poco profondi.


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