Efficienza delle wetland galleggianti piantate con Iris pseudacorus e Glyceria maxima

Purificare l’acqua con giardini galleggianti

In tutto il mondo le comunità cercano soluzioni economiche e a basso consumo energetico per ripulire acque inquinate. Questo studio esplora un approccio che somiglia a un giardino galleggiante: piccole zattere coperte di piante palustri che galleggiano sulla superficie di bacini di acque reflue. I ricercatori hanno posto una domanda pratica con grandi implicazioni per città e aziende agricole: quanto efficacemente possono queste isole vegetali rimuovere nutrienti in eccesso e inquinanti organici dalle acque di scarico trattate, e la specie vegetale coltivata su di esse fa davvero la differenza?

Perché le isole galleggianti contano per l’acqua di tutti i giorni

La crescente domanda d’acqua e il calo della qualità idrica significano che molti impianti di trattamento necessitano di un ulteriore stadio di “rifinitura” dopo i processi standard. Quando le acque reflue contengono ancora troppo azoto e fosforo, questi nutrienti possono alimentare fioriture algali dannose e causare mortalità di pesci a valle. Le wetland galleggianti offrono un’opzione basata sulla natura: invece di contare su vasche d’acciaio e elevato consumo energetico, sfruttano le radici delle piante e i microbi utili per assorbire e trasformare gli inquinanti. Questi sistemi sono particolarmente interessanti come stadio finale, o terziario, per piccoli centri abitati, fattorie e bacini industriali perché possono essere aggiunti a vasche esistenti senza grandi lavori di ricostruzione.

Testare mini zone umide in ambiente controllato

Per valutare l’efficacia delle isole galleggianti in condizioni controllate, il team ha allestito sei vasche interne riempite con acque reflue municipali già trattate. Due vasche non avevano piante e sono state usate come controllo. Le altre contenevano zattere costruite con tubi di plastica e stuoie di cocco, piantate con una delle due specie palustri comuni: l’iris giallo (Iris pseudacorus) e la canna d’acqua (Glyceria maxima). Gli scienziati hanno condotto due esperimenti consecutivi: una fase di 35 giorni mentre le piante e le loro rizosfere si stavano ancora sviluppando, e una fase di 21 giorni dopo che i sistemi radicali e i film microbici si erano stabilizzati. Durante tutto il periodo hanno monitorato indicatori chiave come i livelli di azoto e fosforo, il carbonio organico, l’ossigeno disciolto, l’acidità (pH) e lo stato redox dell’acqua, che insieme rivelano quanto attivamente i processi biologici stanno depurando l’acqua.

Come le radici galleggianti hanno modificato l’acqua

La presenza delle wetland galleggianti ha chiaramente modificato ciò che avveniva nelle vasche. Rispetto ai controlli senza piante, i sistemi piantati hanno mostrato pattern molto diversi di ossigeno, pH e redox, indicando che le comunità microbiche sulle radici erano molto attive. Nelle vasche di controllo le alghe prosperavano, aumentando ossigeno e pH e convertendo parte dell’azoto, ma lasciando comunque alti livelli di nitrati. Al contrario, le vasche con zattere vegetali presentavano livelli di nitrato e nitrito molto più bassi e maggiori evidenze di rimozione completa dell’azoto, poiché i microbi nella zona radicale convertivano l’azoto disciolto in azoto gassoso inerte. Lo studio ha anche riscontrato che i sistemi con zattere potevano ottenere una forte riduzione complessiva dell’azoto in appena cinque giorni, mentre le vasche spoglie impiegavano circa tre settimane per raggiungere prestazioni simili.

Scelta delle piante: Iris vs. Glyceria

Pur migliorando entrambe la qualità dell’acqua, le due specie lo hanno fatto in gradi diversi e attraverso percorsi leggermente differenti. Le vasche piantate con Iris pseudacorus sono state generalmente più efficaci nella rimozione dell’azoto totale e dei fosfati rispetto a quelle con Glyceria maxima. I sistemi con iris favorivano un ambiente di radici e biofilm in cui zone ossigenate e anossiche coesistevano, ideale per le trasformazioni graduali che eliminano l’azoto e immagazzinano o rilasciano il fosforo. Le analisi statistiche hanno suggerito che la rimozione del fosfato in questi casi era legata a microbi specializzati capaci di accumulare fosforo all’interno delle loro cellule, supportati anche dall’assorbimento dei nutrienti nei tessuti delle piante. I sistemi con Glyceria, pur rimuovendo comunque inquinanti, si basavano maggiormente sulla degradazione generale della materia organica nell’acqua libera e risultavano meno efficaci nel ridurre i livelli di fosforo. In tutte le vasche piantate, l’ombreggiamento e la competizione per i nutrienti hanno inibito le alghe, prevenendo le croste verdi che apparivano nelle vasche di controllo.

Cosa significa per stagni e fiumi più puliti

Per un lettore non specialista, la conclusione è semplice: zattere vegetali galleggianti possono migliorare in modo evidente la qualità di acque reflue già trattate prima che tornino all’ambiente. Ospitando densi tappeti radicali e film microbici, queste mini-zone umide accelerano la rimozione dell’azoto e aiutano a immobilizzare il fosforo, impedendo al contempo la proliferazione di alghe indesiderate. Lo studio mostra che le scelte progettuali contano—soprattutto la specie vegetale utilizzata e quanto si permette allo strato radicale di svilupparsi. In questa configurazione, Iris pseudacorus ha fornito una riduzione dei nutrienti più marcata rispetto a Glyceria maxima. Nel complesso, il lavoro supporta le wetland galleggianti come un’integrazione realistica e basata sulla natura per bacini di trattamento e piccoli impianti, contribuendo a limitare l’inquinamento che alimenta le alghe e a proteggere laghi e fiumi a valle.

Citazione: Kilian, S., Pawęska, K., Bawiec, A. et al. Efficiency of floating treatment wetlands planted with Iris pseudacorus and Glyceria maxima. Sci Rep 16, 9351 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39622-0

Parole chiave: wetland galleggianti, rifinitura delle acque reflue, rimozione dei nutrienti, trattamento basato sulla natura, controllo dell’eutrofizzazione