Modelli di datazione con 210Pb e 137Cs come traccianti dei processi sedimentari recenti di un lago superficiale sotto pressione antropica

Perché il fango sul fondo di un lago conta

Lungo la costa mediterranea dell’Egitto, il Lago Edku a prima vista somiglia a qualsiasi altra laguna bassa. Eppure il suo fondale limoso conserva silenziosamente un diario di un secolo che racconta come dighe, coltivazioni, industrie e città abbiano rimodellato sia il lago sia l’intero Delta del Nilo. Leggendo questo diario strato dopo strato, gli scienziati possono ricostruire quando l’inquinamento è aumentato, a quale velocità il lago si sta insabbiando e perché la qualità delle acque e del pesce è in declino. Capire questa storia è essenziale non solo per salvare il Lago Edku, ma anche per gestire molte zone umide costiere che affrontano pressioni simili nel mondo.

Un lago che cambia in un delta affollato

Il Lago Edku è una delle quattro grandi lagune costiere che costeggiano il Delta del Nilo e fornisce una quota importante del pescato dell’Egitto. Per migliaia di anni è stato modellato soprattutto dalle inondazioni stagionali del Nilo, che apportavano limo fine e fertile e mantenevano l’equilibrio tra lago e mare. Questo è cambiato radicalmente dopo la costruzione della Grande Diga di Assuan negli anni ’60. La diga ha bloccato il trasporto di sedimenti del fiume verso la costa, mentre la crescita demografica e l’espansione rapida dell’agricoltura, dell’industria e degli allevamenti ittici hanno trasformato il lago in una vasca di raccolta per le acque di drenaggio. Oggi i canali veicolano grandi volumi di acque reflue ricche di nutrienti e metalli provenienti da campi, città e fabbriche, riducendo l’area ad acqua libera, accelerando l’insabbiamento e provocando un grave degrado ecologico.

Trasformare orologi radioattivi in una linea temporale

Per determinare quando sono avvenuti questi cambiamenti, i ricercatori hanno trattato i sedimenti del lago come un mazzo di pagine di un libro. Hanno prelevato quattro lunghi carotaggi—tubi di fango—da diverse aree del lago e hanno misurato piccole quantità di due sostanze radioattive, il piombo-210 e il cesio-137, lungo ciascun carota. Queste sostanze ricadono dall’atmosfera e vengono sequestrate nel fango quando si deposita. Poiché decadono a velocità note, e perché il cesio-137 presenta picchi distinti legati ai test di armi nucleari e ad incidenti nucleari, i loro profili in profondità possono essere utilizzati come marcatori con data approssimativa, permettendo agli scienziati di datare ogni strato su un arco di circa 100–150 anni.

Scelta dell’orologio giusto per un lago disturbato

Datare i sedimenti non è semplice come leggere un unico quadrante. Il gruppo ha confrontato tre modelli standard che interpretano la diminuzione del piombo-210 con la profondità, poi ha verificato i risultati con i picchi del cesio-137. In un lago calmo e che cambia lentamente, modelli più semplici funzionano spesso bene. Ma Edku è tutt’altro che calmo: i livelli dell’acqua oscillano, i drenaggi recapitano carichi di fango irregolari e la pesca e l’acquacoltura disturbano il fondo. In questo contesto instabile, due dei modelli hanno prodotto risultati impossibili, come date più antiche sovrapposte a date più giovani. Il modello «costante tasso di apporto»—progettato per ambienti in cui il fallout radioattivo in ingresso è costante ma il tasso di sedimentazione varia—ha rispecchiato meglio la cronologia del cesio-137. Questo modello ha mostrato che, a partire dalla metà del XX secolo e soprattutto dopo gli anni ’80, i sedimenti si sono accumulati molto più rapidamente rispetto al passato.

Tracciare i metalli e le impronte umane

I carotaggi contengono più che semplici date. Utilizzando una tecnica basata su reattore detta analisi per attivazione neutronica, il team ha misurato dozzine di elementi, dai metalli comuni che formano le rocce come ferro e alluminio fino ad elementi potenzialmente dannosi come cromo, zinco e arsenico. Negli strati più antichi, depositati quando le acque di piena del Nilo nutrivano ancora il lago, i livelli della maggior parte degli elementi rimanevano abbastanza stabili e riflettevano l’erosione naturale delle rocce a monte. Più in alto, negli strati depositati dopo la diga e durante la rapida bonifica dei terreni, molti metalli hanno mostrato aumenti netti. Alcuni, come sodio, magnesio e cloro, indicavano una maggiore influenza dell’acqua di mare e dei sali agricoli. Altri, fra cui zinco, cromo, vanadio e bromo, rimandavano a fertilizzanti, pesticidi, rifiuti industriali e ruscellamento dalle aree urbane e dagli allevamenti ittici in espansione. Combinando le concentrazioni metalliche con i tassi di sedimentazione datati, i ricercatori hanno calcolato con quale rapidità queste sostanze si sono accumulate nel tempo, rivelando un’impennata marcata a partire dagli anni ’90.

Cosa significa la storia del lago per le persone

Mescolando orologi radioattivi e impronte chimiche, emerge che il Lago Edku è passato da un ecosistema relativamente equilibrato alimentato dal Nilo a un bacino dominato dai drenaggi e fortemente stressato. I sedimenti si stanno ora accumulando più velocemente che in molte zone umide comparabili nel mondo, portando con sé carichi crescenti di nutrienti e metalli. Questo accelera la perdita di acque libere, peggiora le fioriture algali e minaccia sia la fauna sia le persone che dipendono dal lago per cibo e reddito. Quantificando quando e come si sono verificati questi cambiamenti, lo studio fornisce una base scientifica per il ripristino del lago—evidenziando la necessità di ridurre gli apporti inquinati, gestire con più attenzione acquacoltura e bonifiche e considerare i sedimenti stessi come un registro di allarme che non va ignorato.

Citazione: Imam, N., Ghanem, A., Nada, A. et al. ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs dating models as tracers of recent sedimentary processes of the shallow lake under anthropogenic activity. Sci Rep 16, 10756 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-31649-z

Parole chiave: Lago Edku, datazione radiometrica, inquinamento dei sedimenti, lagune del Delta del Nilo, metalli pesanti