Estudo revela fontes ocultas da poluição por nitratos em paisagens rurais em rápida urbanização

Investigação no delta do rio Yangtzé mostra como a combinação de agricultura, aquacultura e expansão urbana está a redefinir o ciclo do azoto, permitindo que a poluição por nitratos se infiltre em rios, aquíferos e grandes lagos de água doce.

A poluição por nitratos tornou-se um dos problemas mais persistentes da qualidade da água em regiões agrícolas intensivas, colocando em risco o abastecimento de água potável, os ecossistemas aquáticos e os grandes lagos a jusante. Um estudo publicado na revista Nitrogen Cycling revela agora como as atividades humanas nas zonas de transição entre o meio rural e urbano estão a alterar profundamente o ciclo do azoto, facilitando o transporte de nitratos através das águas superficiais e subterrâneas.

A investigação centra-se no ecótono rural-urbano do delta do rio Yangtzé, no leste da China, uma região marcada pela coexistência de agricultura tradicional, aquacultura intensiva e crescimento residencial. Recorrrendo a uma abordagem integrada de múltiplos traçadores, os investigadores conseguiram identificar com grande detalhe as fontes de nitratos e os processos de transformação ao longo de rios, canais e aquíferos, à medida que a água escoa em direção ao lago Taihu, um dos maiores lagos de água doce da China.

“A poluição por nitratos não tem uma única origem, nem permanece num só local”, explica Yanhua Wang, autora correspondente do estudo. “Procurámos compreender não apenas de onde vêm os nitratos, mas também como se movem, se transformam e se acumulam ao longo do percurso da água, desde os campos agrícolas e aldeias até aos grandes lagos”, acrescenta.

A equipa combinou análises de química da água, isótopos estáveis duplos, modelos bayesianos de mistura e um modelo de cascata de azoto à escala do condado. Esta metodologia permitiu distinguir nitratos provenientes de estrumes, fertilizantes químicos, efluentes da aquacultura, lixiviação do solo e deposição atmosférica. As amostras foram recolhidas em diferentes estações do ano, em dois sistemas fluviais contrastantes a montante do lago Taihu.

Os resultados revelam uma contaminação generalizada por nitratos, tanto em águas superficiais como subterrâneas, frequentemente acima dos limites regionais de qualidade da água. Nas zonas agrícolas mais tradicionais, o estrume surge como a principal fonte de poluição, representando cerca de 70% dos nitratos nas águas superficiais e aproximadamente 60% nas águas subterrâneas. Já nas áreas mais industrializadas e com forte presença de aquacultura, os efluentes das pisciculturas assumem um papel dominante, sobretudo nas épocas seca e chuvosa, evidenciando uma via de poluição frequentemente subestimada.

“Os nossos resultados mostram que o estrume e a aquacultura são motores centrais da poluição por nitratos, mas tendem a ser menos considerados do que os fertilizantes químicos”, sublinha Wang, que acrescenta que “isto tem implicações diretas na forma como desenhamos as estratégias de controlo da poluição”.

O estudo identifica também diferenças claras nos processos de transformação do azoto. Nas águas superficiais agrícolas, a nitrificação é dominante, em especial nos períodos secos. Em contraste, nas águas subterrâneas prevalece a desnitrificação, favorecida por condições de baixo oxigénio, permitindo que microrganismos convertam nitratos noutras formas de azoto. Embora este processo possa reduzir localmente as concentrações de nitratos, pode também originar emissões de gases com efeito de estufa, como o óxido nitroso.

Ao integrar as evidências isotópicas com o modelo de cascata de azoto, os investigadores relacionaram a poluição observada com alterações de longo prazo no uso do solo e nas práticas agrícolas. A rápida expansão da aquacultura e da produção agrícola comercial aumentou significativamente as perdas de azoto para os sistemas aquáticos em alguns condados, enquanto noutros a redução das áreas agrícolas e a reestruturação da pecuária alteraram os percursos da poluição.

“As águas superficiais e subterrâneas não são sistemas separados”, conclui Wang. “Funcionam em conjunto como vias principais de transporte de azoto da terra para os lagos. A proteção eficaz da água tem de considerar ambos”.

O estudo reforça a necessidade de estratégias integradas de gestão das bacias hidrográficas, que abordem a aplicação de estrumes, a aquacultura em tanques e a fragmentação da gestão agrícola. Segundo os autores, reduzir a poluição por nitratos em grandes lagos como o Taihu exigirá soluções coordenadas que conciliem produtividade agrícola e proteção ambiental, sobretudo em regiões sujeitas a rápida urbanização.