Distribuzione e stagionalità degli elementi potenzialmente tossici (PTE) nelle acque del fiume Negro a Manaus, Amazonas, Brasile

Perché questo fiume scuro è importante

Il fiume Negro in Amazzonia può sembrare remoto su una mappa, ma contribuisce a modellare le precipitazioni, il clima e la vita in gran parte del Brasile. Scorre inoltre accanto alla città in rapida crescita di Manaus, dove fognature, industrie e il deflusso da strade e campi possono riversare una miscela di metalli e nutrienti nelle sue acque scure. Questo studio pone una domanda semplice ma cruciale: come cambiano, nel corso dell’anno, i livelli e la composizione di queste sostanze con l’innalzamento e l’abbassamento del livello dell’acqua, e cosa significa per le persone e la fauna che ne dipendono?

Un anno nella vita di un grande fiume

I ricercatori si sono concentrati su quelli che chiamano elementi potenzialmente tossici, tra cui alluminio, rame, zinco, manganese e fosforo, insieme ad altri minerali comuni come calcio, sodio e potassio. Hanno raccolto campioni d’acqua da 60 punti lungo il fiume Negro in tre momenti diversi: durante la bassa portata a gennaio 2023, durante il passaggio da bassa ad alta portata a settembre 2023 e durante un periodo di alte acque a marzo 2024. Tutti i campioni sono stati trattati con metodi standard per l’analisi delle acque, e il team ha confrontato i risultati con le norme brasiliane sulla qualità delle acque che definiscono livelli sicuri per l’uso potabile e ambientale.

Cosa hanno trovato nelle acque scure

Tra tutte le sostanze misurate, due hanno messo in evidenza: alluminio e fosforo. I loro livelli medi superavano i limiti stabiliti dalle norme nazionali in tutti e tre i periodi di campionamento. I livelli di alluminio sono stati particolarmente elevati durante la stagione di bassa acqua, poi si sono attenuati con l’innalzamento del livello del fiume e la diluizione dell’acqua. Il fosforo ha mostrato un picco anch’esso nel periodo più secco e una diminuzione durante i mesi più umidi. Un eccesso di fosforo è preoccupante perché può favorire la crescita algale e rendere le acque più soggette a eutrofizzazione, il processo in cui nutrienti in eccesso alimentano fioriture che possono danneggiare pesci e altri organismi. Tuttavia, gli autori osservano che il Negro è un fiume naturalmente acido, di tipo “blackwater”, ricco di acidi umici e materia organica, condizioni che favoriscono il mantenimento dell’alluminio in soluzione e influenzano il comportamento del fosforo, quindi non tutte le letture elevate indicano direttamente inquinamento.

Leggere le impronte chimiche

Il team ha utilizzato strumenti statistici per cercare schemi nascosti nell’elenco degli elementi. Un’analisi di correlazione ha mostrato che alcuni elementi tendono ad aumentare e diminuire insieme, come alluminio e fosforo, e calcio con magnesio e sodio. Questi legami suggeriscono sorgenti condivise e percorsi comuni verso il fiume, da rocce e suoli forestali alterati all’origine fino al sale marino e alla polvere trasportata dai venti del Sahara. Un secondo metodo, chiamato analisi delle componenti principali, ha raggruppato i campioni per stagione: le acque di gennaio portavano più sodio, magnesio, calcio, alluminio, fosforo, titanio e berillio; le condizioni più secche di settembre favorivano potassio, rubidio e bario; marzo mostrava una miscela più equilibrata, con litio e ferro leggermente più presenti. Nel complesso, questi schemi suggeriscono che l’impulso delle inondazioni è un potente fattore guida della chimica, ma che altre influenze, in particolare l’uso del territorio da parte dell’uomo, lasciano anch’esse un’impronta.

Città, campagne e foreste al margine dell’acqua

Sebbene lavori recenti abbiano valutato la qualità generale delle acque del fiume Negro come generalmente buona, questo studio mostra come attività urbane e rurali possano interagire con i cambi stagionali per determinare quali elementi compaiono nell’acqua e quando. Il deflusso dalle strade cittadine, le acque reflue non trattate e i fertilizzanti dai campi vicini possono mescolarsi con minerali e materia organica mobilizzati naturalmente, specialmente quando forti piogge scorrono sul paesaggio. Il fatto che le concentrazioni più alte di alluminio e fosforo coincidano con determinate fasi del ciclo di piena indica una combinazione di condizioni naturali di fondo e pressioni antropiche, piuttosto che una singola fonte netta.

Cosa significa per il futuro del fiume

Gli autori concludono che la contaminazione da questi elementi nel fiume Negro è multifattoriale. Le piena e la siccità stagionali preparano il contesto, ma la crescita urbana, l’industria e l’agricoltura nei pressi di Manaus modulano fortemente il quadro finale. Sebbene la maggior parte degli elementi sia rimasta entro intervalli tipici dei fiumi amazzonici, gli elevati livelli persistenti di alluminio e fosforo richiedono attenzione, soprattutto perché il fiume è usato per l’approvvigionamento idrico. Lo studio è uno dei primi sforzi su larga scala per seguire queste sostanze nel fiume Negro, e gli autori sostengono che il lavoro futuro dovrebbe includere sedimenti e organismi acquatici e ampliarsi nello spazio e nel tempo. Un monitoraggio di questo tipo può guidare politiche pubbliche per proteggere questo fiume chiave, aiutando a bilanciare i bisogni di una grande città con la salute di uno dei sistemi d’acqua dolce più importanti del pianeta.

Citazione: dos Banhos, E.F., Arcos, A.N., Oliveira, R.L.e. et al. Distribution and seasonality of potentially toxic elements (PTEs) in the waters of the Negro river in Manaus, Amazonas, Brazil. Sci Rep 16, 14836 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42500-4

Parole chiave: Fiume Negro, qualità dell’acqua, elementi tossici, stagionalità amazzonica, deflusso urbano