Hydrochemistry of two headwater peatlands affected by deep gullies in the Maloti Mountains of Lesotho

In alto tra le montagne dell'Africa meridionale, dove l'aria è rarefatta e il paesaggio è definito da praterie ondulate, giacciono riserve d'acqua nascoste che sostengono la vita ben oltre i loro confini. Questi sono i torbiere, vaste zone umide spugnose formate da strati di materia vegetale morta che si sono accumulati nel corso di migliaia di anni. Esse agiscono come spugne naturali, assorbendo pioggia e scioglimento delle nevi e rilasciandoli lentamente per alimentare i fiumi sottostanti. Questo rilascio lento è vitale per mantenere il flusso d'acqua durante i periodi di siccità, sostenendo le comunità locali e fornendo persino acqua ai paesi vicini. Tuttavia, questi delicati sistemi sono sotto minaccia. Solchi profondi e stretti, noti come calanchi, stanno scavando attraverso la torba, drenando l'acqua e seccando il suolo. Per comprendere come queste cicatrici influenzino il viaggio e la chimica dell'acqua, i ricercatori si sono recati nelle montagne Maloti, in Lesotho, per studiare due specifiche torbiere. Volevano vedere se i calanchi stessero semplicemente drenando l'acqua via o se stessero cambiando fondamentalmente la composizione chimica dell'acqua stessa, il che, a sua volta, potrebbe alterare le piante che vi crescono e la salute dell'intero ecosistema.

I ricercatori si sono concentrati su due torbiere chiamate Motete e Matsoku, situate a altitudini superiori ai 3.000 metri. Queste aree sono soggette a profondi calanchi, alcuni dei quali raggiungono profondità fino a sei metri, che si sono allargati a partire dagli anni '80. Per investigare i movimenti invisibili dell'acqua, il team ha installato una rete di tubi e pozzi a varie profondità e distanze da questi calanchi. Hanno raccolto campioni d'acqua sia durante i mesi estivi piovosi che durante la stagione invernale secca, catturando pioggia, neve, acque sotterranee e acque di torrente. Analizzando gli ingredienti chimici in questi campioni — come calcio, magnesio e ferro — e misurando i tipi specifici di atomi di idrogeno e ossigeno all'interno delle molecole d'acqua, gli scienziati hanno potuto tracciare la provenienza dell'acqua e il modo in cui si muoveva attraverso il paesaggio. Questo metodo ha permesso loro di vedere i percorsi invisibili del flusso d'acqua senza dover scavare il terreno o fare affidamento su macchinari complessi che avrebbero potuto subire danni in un territorio così remoto.

Lo studio ha rivelato che i calanchi hanno alterato drasticamente il modo in cui l'acqua si muove attraverso queste torbiere. In una torbiera sana e incontaminata, l'acqua sotterranea ricca di minerali spinge naturalmente verso l'alto, alimentando la superficie e mantenendo il suolo umido e fertile. I ricercatori hanno scoperto che nelle aree lontane dai calanchi, questo flusso ascendente di acqua ricca di minerali avviene ancora, sostenendo la lussureggiante vegetazione tipica di queste zone umide. Tuttavia, vicino ai calanchi, la storia è diversa. I profondi tagli nella terra agiscono come scarichi, abbassando la falda acquifera e permettendo alla pioggia di infiltrarsi direttamente nel terreno. Questa pioggia è chimicamente diversa; è povera di minerali e, mentre filtra attraverso il suolo, innesca reazioni chimiche che rilasciano ferro e creano acidità. In inverno, quando il terreno è asciutto, l'acqua vicino ai calanchi si concentra di sali e minerali a causa dell'evaporazione, ma durante la stagione umida, viene diluita dalla pioggia fresca. Questa oscillazione stagionale crea un ambiente ostile in cui la chimica del suolo passa dalle condizioni stabili e ricche di minerali necessarie per le carici e i muschi nativi, a uno stato più acido e povero di nutrienti.

L'impatto di questo cambiamento chimico è visibile nelle piante. Dove l'acqua rimane ricca di minerali e stabile, la torbiera sostiene una miscela diversificata di graminacee, carici e muschi. Ma vicino ai calanchi, dove la falda acquifera si è abbassata e la chimica è cambiata, la vegetazione viene sostituita da arbusti resistenti alla siccità e piante di zone elevate che normalmente non sopravviverebbero in un ambiente così umido. I ricercatori hanno osservato che più il calanco è profondo, più è severo il cambiamento. Nella torbiera di Matsoku, dove un enorme calanco taglia a metà il paesaggio, il drenaggio è così forte che ampie sezioni della torbiera si stanno trasformando da una fonte di acqua a un luogo in cui l'acqua si perde. Questa trasformazione minaccia la capacità della torbiera di trattenere l'acqua e rilasciarla lentamente ai fiumi a valle. Lo studio suggerisce che, senza intervento, questi calanchi continueranno ad approfondirsi, seccando la torba e cambiando permanentemente il paesamento da spugna capace di trattenere l'acqua a un pendio eroso e drenato.

Le scoperte indicano la chiara necessità di un intervento per ripristinare questi vitali ecosistemi. I ricercatori hanno notato che semplicemente bloccare i calanchi con piccole dighe fatte di pietra e legno ha funzionato in altre parti del mondo per ripristinare i livelli dell'acqua e la vegetazione. Applicare tali metodi in Lesotho potrebbe aiutare a fermare il drenaggio, permettendo alla falda acquifera di risalire e all'acqua sotterranea ricca di minerali di raggiungere nuovamente la superficie. Ciò proteggerebbe non solo la biodiversità locale, ma salvaguarderebbe anche le risorse idriche che fluiscono da queste montagne verso le comunità e i paesi a valle. Lo studio sottolinea che la salute di queste zone umide d'alta quota non è solo una preoccupazione locale, ma una componente critica della sicurezza idrica della regione, e che comprendere la chimica nascosta dell'acqua è il primo passo per salvarle.