For most of the year, the Gulf of Mexico is teeming with marine life, from tiny crustaceans to massive baleen whales. But every summer, disaster strikes. Around May, animals begin to flee the area. And soon, creatures that can’t swim or can’t swim fast enough begin to suffocate and die off in massive numbers. From late spring to early autumn, thousands of square kilometers along the coast become a marine dead zone— unable to support most forms of aquatic life.
Per la maggior parte dell'anno, il Golfo del Messico pullula di vita marina, dai piccoli crostacei agli enormi misticeti. Ogni estate, però, arriva il disastro. Verso maggio, gli animali iniziano a fuggire dall'area e presto, le creature che non nuotano o che non nuotano velocemente, iniziano a soffocare e muoiono in massa. Dalla tarda primavera a inizio autunno, migliaia di chilometri quadrati lungo la costa diventano una zona morta che non riesce a sostentare la maggior parte delle forme di vita acquatiche.
This strange annual curse isn’t unique; dead zones like this one have formed all over the world. But to explore what’s creating these lethal conditions, we first need to understand how a healthy marine ecosystem functions.
Questa strana maledizione annuale non è un caso isolato: "zone morte" marine come questa si formano in tutto il mondo. Per analizzare la causa di queste condizioni letali, dobbiamo prima capire come funziona un ecosistema marino sano.
In any body of water that receives sufficient sunlight, plant-like organisms such as algae and cyanobacteria thrive. Clouds of algae streak the surface of deep waters, and in shallower regions, large seaweeds and seagrass cover the ground. Not only do these organisms form the foundation of local food chains, their photosynthesis provides the oxygen necessary for aquatic animals to survive.
In tutti i corpi d'acqua che ricevono sufficiente luce solare, prosperano organismi simili a piante come le alghe e i cianobatteri. Ammassi di alghe segnano la superficie delle acque profonde e nelle zone meno profonde il fondale è ricoperto da grandi alghe e piante acquatiche. Questi organismi costituiscono la base delle catene alimentari locali e con la loro fotosintesi forniscono l'ossigeno necessario agli animali marini.
Besides sunlight and C02, algae growth also depends on nutrients like phosphorus and nitrogen. While such resources are typically in short supply, sometimes the surrounding watershed can flood coastal waters with these nutrients. For example, a large rainstorm might wash nutrient-rich sediment from a forest into a lake. These additional resources lead to a massive increase in algae growth known as eutrophication. But rather than providing more food and oxygen, this surge of growth has deadly consequences. As more algae grows on the surface, it blocks sunlight to the plants below. These light-deprived plants die off and decompose in a process which uses up the water’s already depleted oxygen supply. Over time, this can reduce the oxygen content to less than 2 milligrams of oxygen per liter, creating an uninhabitable dead zone.
Oltre che di luce solare e CO2, le alghe per crescere hanno bisogno di nutrienti come il fosforo e l’azoto. Mentre di solito queste sostanze scarseggiano, a volte vengono riversate nelle acque costiere dai bacini idrici vicini. Un forte temporale può, ad esempio, riversare sedimenti ricchi di nutrienti da una foresta fino in un lago. Queste risorse aggiuntive determinano un enorme aumento nella crescita di alghe, un fenomeno noto come "eutrofizzazione". Tuttavia, invece di causare un aumento di cibo e ossigeno, questa enorme crescita ha conseguenze letali. L'aumento di alghe sulla superficie blocca l’ingresso della luce del sole. Le piante sul fondo, private della luce solare, muoiono e si decompongono attraverso un processo che consuma le scarse scorte d'ossigeno nell'acqua. Nel tempo, l'eutrofizzazione può ridurre il contenuto d'ossigeno a meno di due milligrammi per litro, creando una zona morta inabitabile.
There are rare bodies of water that rely on natural eutrophication. Regions like the Bay of Bengal are full of bottom-dwelling marine life that has adapted to low-oxygen conditions. But human activity has made eutrophication a regular and widespread occurrence. Nutrient-rich waste from our sewage systems and industrial processes often end up in lakes, estuaries and coastal waters. And the Gulf of Mexico is one of the largest dumping zones on earth for one particular pollutant: fertilizer.
Ci sono rari casi di corpi idrici che dipendono dall'eutrofizzazione naturale. Il Golfo del Bengala, ad esempio, pullula di esseri marini che vivono sul fondale e che si sono adattati ai bassi livelli di ossigeno. Le attività umane, però, hanno reso l'eutrofizzazione comune e diffusa. Gli scarichi fognari e industriali ricchi di sostanze nutrienti finiscono spesso in laghi, estuari e acque costiere, e il Golfo del Messico è ormai divenuto una delle più grandi discariche al mondo per un agente inquinante in particolare: i fertilizzanti.
American agriculture relies heavily on nitrogen and phosphate-based fertilizers. 31 states, including America’s top agricultural producers, are connected to the Mississippi River Basin, and all of their runoff drains into the Gulf of Mexico.
L'agricoltura americana fa un enorme uso di fertilizzanti a base di azoto e fosfati. Negli Usa, 31 Stati, compresi i principali produttori agricoli, sono collegati al bacino idrografico del Mississippi e tutti i loro scarichi si riversano nel Golfo del Messico.
Farmers apply most of this fertilizer during the spring planting season, so the nutrient flood occurs shortly after. In the Gulf, decomposing algae sinks into the band of cold saltwater near the seafloor. Since these dense lower waters don’t mix with the warmer freshwater above, it can take four months for tropical storms to fully circulate oxygenated water back into the gulf.
I contadini utilizzano i fertilizzanti per lo più durante la semina primaverile, per cui l'inondazione di nutrienti si verifica poco dopo. Nel Golfo, le alghe in decomposizione affondano nello strato d’acqua salata fredda vicino al fondale. Poiché questo denso strato inferiore non si mescola con quello superiore d’acqua dolce più caldo le tempeste tropicali possono impiegare fino a quattro mesi per completare il ricircolo di acqua carica di ossigeno nel Golfo.
This dead zone currently costs U.S. seafood and tourism industries as much as $82 million a year, and that cost will only increase as the dead zone gets bigger. On average the gulf dead zone is roughly 15,000 square kilometers, but in 2019 it grew to over 22,000 square kilometers— approximately the size of New Jersey.
Questa zona morta costa alle industrie ittica e turistica degli Stati Uniti fino a 82 milioni di dollari all'anno, cifra inesorabilmente destinata a salire con il crescere della zona morta. La zona morta del Golfo misura mediamente 15.000 chilometri quadrati, ma nel 2019 ha superato i 22.000 chilometri quadrati, pari all'incirca alla superficie del New Jersey.
Human activity is similarly responsible for growing dead zones around the world. So what can be done? In the short term, countries can set tighter regulations on industrial run-off, and ban the dumping of untreated sewage into ocean waters. On farms, we can plant buffer zones composed of trees and shrubs to absorb runoff. However, long term solutions will require radical changes to the way we grow food. Farmers are currently incentivized to use techniques that reduce the health of the soil and rely heavily on nitrogen-rich fertilizers. But there would be less need for these chemicals if we restore the soil’s natural nutrients by planting diverse crops that manage soil erosion and fertility. Hopefully we can make these fundamental changes soon. Because if we don’t, the future of our marine ecosystems may be dead in the water.
Anche le attività umane sono responsabili per la crescita delle zone morte nel mondo. Quindi, cosa si può fare? Nel breve periodo, si possono introdurre regole più severe per gli scarichi industriali, oltre al divieto di scaricare nell'oceano acque di scolo non depurate. Le fattorie possono creare zone cuscinetto formate da alberi e arbusti per assorbire i versamenti. Nel lungo periodo, però, dovremo cambiare radicalmente il modo di produrre cibo. I contadini vengono attualmente incentivati a usare tecniche che impoveriscono il suolo e fanno massiccio uso di fertilizzanti ricchi di azoto. Queste sostanze chimiche sarebbero meno necessarie, però, se si ripristinassero i nutrienti naturali del terreno diversificando i raccolti per ridurre l'impoverimento e l'erosione del suolo. Speriamo che questi cambiamenti essenziali vengano introdotti presto, perché altrimenti le speranze per il futuro degli ecosistemi marini potrebbero naufragare.