Mais da metade da população mundial enfrenta uma ameaça iminente à qualidade e disponibilidade de sua água potável porque as mudanças climáticas e a urbanização devem causar um aumento no carbono orgânico das águas subterrâneas, um novo estudo UNSW descobriu.

A pesquisa, publicado em Nature Communications , examinou o maior conjunto de dados global de 9.404 concentrações publicadas e não publicadas de carbono orgânico dissolvido (COD) em aquíferos em 32 países em seis continentes.

DOC é um componente natural das águas subterrâneas, mas quanto maior sua concentração, mais difícil e caro é tornar a água subterrânea potável. Na Austrália, a água subterrânea é amplamente utilizada como a principal fonte de água potável em muitas cidades e vilas.

Autora principal, Dra. Liza McDonough, do Centro de Pesquisa da Connected Waters Initiative da UNSW, disse que o estudo previa concentrações elevadas de DOC por causa das mudanças projetadas na temperatura e na precipitação devido às mudanças climáticas, bem como o aumento da urbanização.

"Identificamos aumentos na concentração de DOC nas águas subterrâneas de até 45 por cento, em grande parte por causa do aumento das temperaturas no trimestre mais chuvoso do ano, por exemplo, em vários estados do sudeste dos Estados Unidos. Prevemos que aumentos no DOC nesses locais podem aumentar os custos de água para uma família de quatro pessoas em US $ 134 por ano, "Dr. McDonough disse.

"Outras áreas, como o leste da China, A Índia e partes da África já enfrentam graves problemas de contaminação das águas subterrâneas. Estes podem ser ainda mais combinados, particularmente no sudeste da China, pelos aumentos de COD das águas subterrâneas associados a grandes aumentos previstos na temperatura no trimestre mais chuvoso do ano até 2050.

"Geralmente, esperamos que a urbanização aumente as concentrações de DOC nas águas subterrâneas em até 19 por cento, em comparação com o uso da terra agrícola ou natural, provavelmente como resultado de contaminação, por exemplo, através de vazamentos sépticos e sistemas de esgoto. "

A pesquisa, uma colaboração entre UNSW, a Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Nuclear (ANSTO), Southern Cross University, British Geological Survey, e a Universidade de Bradford, encontraram quatro fatores principais que contribuem para os níveis de DOC das águas subterrâneas:clima, uso da terra, química inorgânica e idade do aquífero.

Ameaça à saúde

Dr. McDonough disse que aumentou o DOC da água subterrânea, seja de ocorrência natural ou devido à contaminação, também representava uma ameaça à saúde humana.

"A água subterrânea é a maior fonte de água doce da Terra e fornece água potável essencial para mais de 50 por cento da população mundial, " ela disse.

"Mas, porque a maioria dos impactos à saúde causados ​​pelo DOC estão relacionados à formação de subprodutos da cloração do tratamento da água e dependem das concentrações de outros parâmetros químicos da água, a Organização Mundial da Saúde e muitos países - incluindo a Austrália - não regulam as concentrações de DOC na água potável diretamente. "

Dr. McDonough disse que embora o DOC seja natural, elemento-chave da água subterrânea com que poderia se combinar, e transporte, metais pesados ​​potencialmente perigosos, de outra forma, ligam-se às rochas e sedimentos onde ocorrem as águas subterrâneas.

"Esta é uma preocupação quando, por exemplo, mais de 100, 000 casos de câncer vitalício apenas nos Estados Unidos podem ser atribuídos a contaminantes da água potável, " ela disse.

Custos de tratamento de água aumentam

Dr. McDonough disse que era importante entender o que causou altas concentrações de DOC nas águas subterrâneas.

"Um aumento na concentração de DOC da água subterrânea impacta a capacidade e, portanto, o custo de tornar a água subterrânea potável, " ela disse.

"Por exemplo, projetamos um aumento de 16 por cento nos custos anuais de água doméstica em algumas partes dos Estados Unidos devido aos custos crescentes de tratamento de água - devido à necessidade de implementar medidas adicionais de tratamento de água para remover o aumento das concentrações de DOC.

"A diminuição da qualidade da água subterrânea e o aumento substancial nos custos de tratamento da água também irão agravar as restrições existentes nos recursos hídricos subterrâneos, incluindo disponibilidade. "

Climas úmidos vs áridos

Dr. McDonough disse que os impactos sobre os níveis de DOC das águas subterrâneas das mudanças climáticas e da urbanização, embora seja provável que ocorra globalmente, difere pela geografia e clima.

"Nossa pesquisa descobriu que em climas áridos, as concentrações de DOC nas águas subterrâneas aumentaram com o aumento da precipitação porque os micróbios podem decompor melhor a matéria orgânica, como folhas, sob condições quentes e cada vez mais úmidas, " ela disse.

"Aumento das temperaturas em ambientes áridos, Contudo, concentrações reduzidas de DOC nas águas subterrâneas porque quando as condições são muito quentes e secas, a vegetação e as fontes de matéria orgânica são limitadas.

"Por contraste, o aumento da chuva em ambientes quentes e úmidos diminuiu as concentrações de DOC nas águas subterrâneas porque a chuva forte dilui o DOC nas águas subterrâneas. "

Soluções de tratamento de água

A Dra. McDonough disse que espera realizar pesquisas adicionais para determinar as melhores opções de tratamento de água para áreas onde as concentrações de DOC nas águas subterrâneas devem aumentar.

"Nosso próximo passo é investigar como o caráter do DOC muda quando você tem diferentes minerais do aquífero, porque alguns tipos de matéria orgânica podem aderir a certas superfícies minerais e, em última análise, reduzir este tipo de matéria orgânica remanescente na água, " ela disse.

"Isso ajudará a fornecer orientação sobre as opções de tratamento de água mais adequadas em áreas onde se espera que as concentrações de DOC aumentem."