Il cambiamento climatico sta progressivamente privando di ossigeno i fiumi di tutto il mondo, secondo un nuovo studio pubblicato il 15 maggio su Science Advances. I ricercatori hanno scoperto che questo declino a lungo termine dell'ossigeno sta avvenendo nella maggior parte dei sistemi fluviali, con i fiumi tropicali che emergono come i più vulnerabili. I risultati indicano un'urgente necessità di strategie mirate a rallentare la perdita di ossigeno negli ecosistemi d'acqua dolce - perché, a quanto pare, anche i pesci hanno bisogno di respirare.

Lo studio è stato guidato dal Prof. Kun Shi dell'Istituto di Geografia e Limnologia di Nanchino (NIGLAS) dell'Accademia Cinese delle Scienze. Il Dr. Qi Guan è stato il primo autore, e al progetto ha partecipato anche un ricercatore dell'Università di Tongji. Quindi, tre applausi per la collaborazione internazionale sulle cattive notizie.

L'ossigeno disciolto svolge un ruolo cruciale nel mantenere sani gli ecosistemi fluviali. Supporta gli organismi acquatici, aiuta a sostenere la biodiversità e influenza importanti processi biogeochimici. Quando i livelli di ossigeno calano, la salute del fiume può deteriorarsi, mettendo a rischio i pesci e altre specie d'acqua dolce. In altre parole, l'acqua senza ossigeno è solo vuoto bagnato.

Per esaminare come i livelli di ossigeno nei fiumi sono cambiati nel tempo, i ricercatori hanno utilizzato un algoritmo di stacking di machine learning per analizzare le osservazioni di 21.439 tratti fluviali in tutto il mondo raccolte in quasi quattro decenni (1985-2023). La loro analisi ha rivelato una chiara tendenza globale. I livelli di ossigeno nei fiumi sono diminuiti a un tasso medio di -0,045 mg L-1 per decennio, e il 78,8% dei fiumi inclusi nello studio ha mostrato segni di deossigenazione. Sono un sacco di fiumi che trattengono il respiro.

Le perdite di ossigeno più forti sono state trovate nei fiumi tropicali situati tra 20°S e 20°N, inclusi i fiumi in India. Questo risultato ha sorpreso i ricercatori perché gli scienziati si aspettavano che i fiumi a latitudini più elevate, dove il riscaldamento è spesso più intenso, affrontassero i maggiori rischi di deossigenazione. Invece, lo studio ha mostrato che i fiumi tropicali tendono già ad avere concentrazioni di ossigeno più basse, rendendoli particolarmente vulnerabili quando i livelli di ossigeno continuano a scendere. Combinate con tassi di deossigenazione più rapidi, queste condizioni aumentano la probabilità di eventi di ipossia, quando l'ossigeno diventa troppo scarso per sostenere molte forme di vita acquatica. Quindi, pesci tropicali, iniziate ad esercitarvi a fare la faccia da trattenere il respiro.

I ricercatori hanno anche esaminato come i modelli di flusso fluviale e l'invaso delle dighe influenzano il declino dell'ossigeno. Sia le condizioni di flusso basso che quelle di flusso alto sembravano ridurre parzialmente la deossigenazione rispetto alle condizioni di flusso normale. I fiumi in condizioni di flusso basso avevano un tasso di deossigenazione inferiore del 18,6%, mentre le condizioni di flusso alto erano associate a un tasso inferiore del 7,0%. Quindi, la zona di Goldilocks per il flusso fluviale è apparentemente estrema - basso o alto, semplicemente non medio.

L'invaso delle dighe ha prodotto effetti diversi a seconda della profondità del bacino. Nei bacini poco profondi, l'invaso ha accelerato la perdita di ossigeno. Nei bacini più profondi, invece, ha aiutato a ridurre la deossigenazione nell'area invasa. A quanto pare, la profondità conta, anche per l'ossigeno.

Ulteriori analisi hanno mostrato che la diminuzione della solubilità dell'ossigeno causata dal riscaldamento climatico è stata il principale motore del declino globale dell'ossigeno, rappresentando il 62,7% dei cambiamenti osservati. Il metabolismo dell'ecosistema, influenzato da fattori come temperatura, luce e flusso d'acqua, ha contribuito al 12% della deossigenazione. Il team ha anche studiato il ruolo delle ondate di calore. I loro risultati hanno mostrato che gli eventi di ondata di calore hanno rappresentato il 22,7% della deossigenazione globale dei fiumi. Le ondate di calore hanno aumentato il tasso di deossigenazione di 0,01 mg L-1 per decennio rispetto alle condizioni con temperature climatologiche medie. Quindi, le ondate di calore sono fondamentalmente il peggior nemico del fiume - e non ci stanno nemmeno provando.

Nel complesso, i risultati evidenziano l'impatto crescente del riscaldamento climatico sugli ecosistemi di acqua dolce corrente, noti anche come ecosistemi lotici. I ricercatori affermano che i fiumi tropicali dovrebbero essere considerati una priorità assoluta per gli sforzi di mitigazione volti a prevenire il peggioramento della deplezione di ossigeno. Lo studio fornisce anche una base scientifica per