Le strategie di arricchimento dell'ossigeno si sono dimostrate efficaci nei laghi, ma i loro potenziali effetti collaterali devono essere attentamente valutati prima di essere applicati agli oceani. Questa è la conclusione a cui sono giunti i ricercatori del GEOMAR e dell'Università di Radboud nei Paesi Bassi. In un articolo pubblicato sulla rivista EOS, avvertono che, sebbene le misure tecniche possano mitigare i danni in un tempo e in un'area limitati, sono cariche di incertezze e rischi. Soprattutto, non offrono una soluzione permanente, poiché i livelli di ossigeno torneranno ai valori precedenti una volta interrotti gli interventi, a meno che non vengano affrontate le cause profonde del problema: l'apporto di nutrienti e il riscaldamento globale.
Le acque costiere di tutto il mondo stanno perdendo sempre più ossigeno, con conseguenze drammatiche non solo per gli ecosistemi stessi, ma anche per le persone che dipendono da essi. Il Mar Baltico ne è un esempio lampante : gli effetti dell'espansione delle zone a basso contenuto di ossigeno o prive di ossigeno sono evidenti nella moria di pesci, nel declino delle aree di riproduzione e nella proliferazione di alghe blu-verdi tossiche. Non sarebbe quindi logico immettere ossigeno nel mare, proprio dove è più urgentemente necessario?
"Sono già stati testati diversi approcci tecnici, alcuni dei quali hanno mostrato effetti positivi nei laghi", afferma il Prof. Dr. Andreas Oschlies, professore di modellazione biogeochimica marina presso il GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, "ma l'ossigenazione artificiale non può fare miracoli: allevia temporaneamente i sintomi ma non affronta le cause".
Andreas Oschlies, insieme alla Prof.ssa Dott.ssa Caroline P. Slomp, docente di geomicrobiologia e biogeochimica presso la Radboud University nei Paesi Bassi, dirige il Global Ocean Oxygen Network (GO2NE), un gruppo internazionale di esperti della Commissione oceanografica intergovernativa delle Nazioni Unite (IOC UNESCO), che sta studiando le cause e le conseguenze del calo dei livelli di ossigeno nell'oceano e ha tenuto il suo primo workshop internazionale sull'ossigenazione artificiale in autunno.
I mari costieri ottengono ossigeno naturalmente attraverso lo scambio tra il mare e l'aria e attraverso il fitoplancton che effettua la fotosintesi in superficie. Gli strati d'acqua più profondi possono ottenere ossigeno solo attraverso lo scambio con le masse d'acqua superficiali. L'acqua di mare perde ossigeno attraverso i batteri che lo consumano durante la decomposizione del materiale organico. Questi batteri possono prosperare particolarmente bene quando i livelli di nutrienti sono elevati: pertanto, l'eccessivo apporto di nutrienti (in particolare azoto e fosforo) proveniente dalle acque reflue e dall'agricoltura è tra le principali cause della diminuzione dei livelli di ossigeno. A ciò si aggiunge il riscaldamento delle acque: meno ossigeno può essere disciolto in acque più calde e gli strati d'acqua calda che si trovano sopra quelli più freddi inibiscono la miscelazione degli strati d'acqua.
Oschlies: "Nel Mar Baltico esistono ormai vaste zone completamente prive di ossigeno. Le chiamiamo anossiche, ovvero prive di ossigeno. In gergo, vengono definite 'zone morte' . Non sono del tutto morte, perché esistono batteri che possono ancora sopravvivere in questo ambiente. Ma per tutti gli altri organismi, queste aree sono assolutamente ostili alla vita."
Oschlies e Slomp hanno studiato due approcci tecnici per aggiungere ossigeno ai corpi idrici: l'iniezione di aria o ossigeno puro (diffusione di bolle) e il pompaggio di acqua superficiale ricca di ossigeno negli strati più profondi (deflusso artificiale). Entrambi i metodi sono già stati testati localmente, con alcuni effetti positivi. Tuttavia, non appena le misure vengono interrotte, l'anossia di solito ritorna entro brevissimo tempo. Slomp: "Questa ossigenazione artificiale può essere utilizzata con successo in laghi, estuari poco profondi o piccole baie. Ma l'effetto dura solo finché l'operazione viene mantenuta". Un esempio è la baia di Chesapeake vicino a Baltimora, negli Stati Uniti, dove dopo decenni di aerazione di un affluente poco profondo, i sistemi sono stati spenti e i livelli di ossigeno sono tornati ai livelli precedenti nel giro di un giorno.
Inoltre, l'ossigenazione artificiale comporta rischi ecologici. Ad esempio, il movimento ascendente di gas come il metano, un potente gas serra, può essere potenziato dall'iniezione di ossigeno. Anche le variazioni di temperatura e salinità, così come il rumore sottomarino, potrebbero avere un impatto sugli habitat marini e, in casi estremi, portare a una riduzione ancora maggiore dell'ossigeno. "Questi processi possono essere utilizzati solo dopo test approfonditi e con un monitoraggio ambientale di accompagnamento", sottolinea Oschlies.
Un fattore scatenante del dibattito attuale è l'espansione degli impianti di produzione di idrogeno verde. L'idrogeno verde viene prodotto tramite elettrolisi, che scinde l'acqua in idrogeno e ossigeno. Se gli elettrolizzatori fossero situati in mare, l'ossigeno prodotto come sottoprodotto potrebbe essere utilizzato direttamente per misure di arricchimento di ossigeno nelle regioni marine costiere. Tuttavia, i ricercatori invitano alla cautela: laddove esistano condizioni idonee, gli interventi tecnici potrebbero essere utili, ma dovrebbero essere integrati in strategie complete di protezione delle acque.
La conclusione di Slomp: "Le possibilità tecniche di ossigenazione non possono sostituire una protezione climatica coerente e la riduzione degli apporti di nutrienti provenienti dall'agricoltura e dalle acque reflue. Tuttavia, in determinate condizioni, possono contribuire ad attenuare almeno temporaneamente le conseguenze peggiori della carenza di ossigeno".
pubblicazione originale
L'ossigeno in ebollizione potrebbe rivitalizzare i mari costieri morenti? – Eos
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