I ricercatori della Concordia combattono la fioritura delle alghe nei laghi poco profondi con la tecnica di filtrazione galleggiante

I cambiamenti climatici e le attività umane hanno esercitato pressioni sui corpi idrici di tutto il mondo e la vasta rete di laghi del Canada non fa eccezione. Negli ultimi decenni, l’aumento dei livelli di nutrienti ha portato a un processo chiamato eutrofizzazione, nei laghi poco profondi che punteggiano la regione laurenziana del Quebec, a nord di Montreal. Questi cambiamenti hanno portato a un’ondata di fioriture di alghe, rendendo i laghi inutilizzabili e forse distruggendo l’ecosistema naturale.

Riportare questi laghi a condizioni più sane è un’impresa complicata e costosa, ma un nuovo metodo studiato dai ricercatori della Concordia del Dipartimento di Ingegneria Edile, Civile e Ambientale potrebbe ridurre sia i costi che la manodopera in modo rispettoso dell’ambiente.

In un articolo sulla rivista Water, i ricercatori descrivono un sistema di filtri geotessili galleggianti che rimuovono efficacemente i solidi sospesi, le alghe e le sostanze nutritive da un lago poco profondo. Sebbene il progetto sia ancora in fase di sviluppo, i ricercatori affermano di ritenere che abbia il potenziale per espandersi. Questa tecnologia potrebbe quindi favorire la salute di corpi idrici più grandi come stagni, fiumi, aree costiere e baie.

Lo studio è condotto dal dottorando Antônio Cavalcante Pereira e dalla professoressa Catherine Mulligan. Hanno contribuito anche i ricercatori associati Dileep Palakkeel Veetil e Sam Bhat di Titan Environmental Containment.

Durante l’estate e l’inizio dell’autunno del 2019 e del 2020, i ricercatori hanno posizionato sei strati di geotessile in un’unità di filtrazione galleggiante al Lac Caron. Il Lac Caron è un lago eutrofico poco profondo con una profondità massima di 2,6 metri situato a Ste-Anne-des-Lacs, a circa 75 chilometri a nord di Montreal. Il lago è sotto avviso ricreativo dal 2008 a causa dell'eccessiva crescita di alghe.

Il dispositivo di filtraggio in plexiglas è stato fatto galleggiare tramite un tubo di gomma gonfiabile posto al centro di un'area chiusa. L'area è stata delimitata utilizzando cortine geotessili di torbidità. Speciali cortine pendono dalla superficie dell'acqua per raggiungere il fondale, o in prossimità di esso, per impedire interazioni solide sospese con il resto del lago.

Campioni di acqua dal lago e dalle aree contenute sono stati raccolti ogni due o tre giorni. I campioni sono stati quindi analizzati per livelli di torbidità, solidi sospesi (TSS), fosforo, alghe blu-verdi-ficocianina (BGA-PC), clorofilla-ae altro.

I risultati dell’analisi sono stati incoraggianti.

I risultati dell’analisi sono stati incoraggianti, secondo le efficienze di rimozione medie nel 2019 e nel 2020. I ricercatori hanno confrontato l’acqua del lago filtrata con l’acqua del lago non filtrata e hanno scoperto quanto segue:

Pereira afferma che le differenze anno dopo anno sono il risultato di una qualità eterogenea dell’acqua nei laghi dovuta al clima e ai modelli di crescita delle alghe. Nel 2019 è stata osservata una grande e visibile fioritura di alghe, mentre nel 2020 le alghe erano più disperse in tutto il corpo idrico.

“L’espansione del nostro sistema per la bonifica dei grandi laghi è un obiettivo a lungo termine. Ma la novità di questo progetto è che utilizziamo semplicemente la filtrazione dell’acqua in situ come metodo di bonifica dei corpi idrici eutrofici”, afferma Pereira. “Non abbiamo aggiunto sostanze chimiche al lago, ma siamo comunque riusciti a ottenere buoni risultati: soppressione delle alghe e diminuzione della torbidità per un’intera stagione ricreativa”.

Mulligan aggiunge che questo documento fa parte di una serie basata su un lavoro iniziato nel 2008. Il progetto ha attraversato successive iterazioni nel corso degli anni e in altri laghi della regione.

I laghi poco profondi studiati in passato erano spesso creati da costruttori che scavavano laghi esistenti e abbattevano in modo incompleto gli alberi. Tuttavia, diversi fattori recenti stanno contribuendo alla ricorrente crescita eccessiva delle alghe. Questi fattori includono il continuo degrado dei ceppi frammentari degli alberi, insieme al possibile rilascio di nutrienti dal deflusso e alla mancanza di modelli idrologici naturali.

"Può essere una sfida perché la qualità dell'acqua cambia di anno in anno", afferma Mulligan. “Quando questi corpi idrici eutrofici sono soggetti a temperature più calde, tendono ad essere molto più colpiti da eccessive fioriture algali”.