El agua toca prácticamente todos los aspectos de la sociedad humana, y toda la vida en la tierra lo requiere. Todavía, Fresco, el agua limpia es cada vez más escasa:una de cada ocho personas en el planeta carece de acceso a agua limpia. Los impulsores de la contaminación por sal de agua dulce, como los descongeladores en carreteras y estacionamientos, ablandadores de agua, y las descargas industriales y de aguas residuales amenazan aún más la salud de los ecosistemas de agua dulce y la seguridad hídrica humana.

"La contaminación por sal de agua dulce continental está aumentando en todo el país y en todo el mundo, e investigamos el conflicto potencial entre el manejo de la contaminación por sal de agua dulce y la práctica sostenible de aumentar el suministro de agua mediante la adición de aguas residuales altamente tratadas a las aguas superficiales y subterráneas, "dijo Stanley Grant, profesor de ingeniería civil y ambiental en Virginia Tech College of Engineering. "Si no averiguamos cómo revertir pronto esta tendencia de contaminación por sal, puede convertirse en uno de los principales desafíos ambientales de nuestra nación ".

Grant y sus colaboradores han publicado recientemente sus hallazgos en la revista Sostenibilidad de la naturaleza .

En un estudio de modelado reciente, Se predijo que la contaminación por sal aumentará en más del 50 por ciento en más de la mitad de los arroyos de EE. UU. para el 2100. La contaminación por sal de agua dulce está asociada con la disminución de la biodiversidad, hábitat crítico de agua dulce, y falta de agua potable.

"Descubrimos que existen numerosas oportunidades para reducir la contribución de la contaminación por sal en las aguas residuales altamente tratadas que se descargan en el embalse de Occoquan y la contaminación del agua dulce en general, "dijo Peter Vikesland, profesor en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental y miembro de la facultad afiliado en el Centro de Cambio Global, ubicado en el Instituto de Ciencias de la Vida Fralin en Virginia Tech. "Estos esfuerzos requerirán un compromiso deliberativo con una comunidad diversa de partes interesadas de la cuenca y una consideración cuidadosa de la política local, contexto social y ambiental ".

A partir de datos de series de tiempo recopilados durante 25 años, Los investigadores cuantificaron las contribuciones de tres fuentes de salinidad (aguas residuales altamente tratadas y salidas de dos cuencas hidrográficas en rápida urbanización en el norte de Virginia) a la creciente concentración de sodio. un ion importante asociado con la contaminación del agua dulce.

El embalse de Occoquan, un depósito de agua potable de importancia regional en el Atlántico medio de los Estados Unidos, se encuentra aproximadamente a 19 millas al suroeste de Washington, CORRIENTE CONTINUA., en el norte de Virginia, y es una de las dos fuentes principales de suministro de agua para casi 2 millones de personas en el condado de Fairfax, Virginia, y comunidades aledañas. Anualmente, aproximadamente el 95% del agua que fluye hacia el embalse proviene de sus afluentes Occoquan River y Bull Run.

"Este estudio ejemplifica el poder de combinar datos históricos y nuevas herramientas computacionales; subraya el increíble valor del monitoreo a largo plazo, "dijo Grant, quien es el codirector del Laboratorio de Monitoreo de Cuencas Hidrográficas de Occoquan y un miembro de la facultad afiliado en el Centro de Estudios Costeros de Virginia Tech." Es un testimonio de la visión de Virginia Tech y el Laboratorio de Monitoreo de Cuencas Hidrográficas de Occoquan y su colaboración con las partes interesadas en la cuenca, incluyendo Fairfax Water y Upper Occoquan Service Authority, durante las últimas dos décadas ".

Los investigadores encontraron que el aumento de la contaminación por sal en el embalse se debe principalmente a la escorrentía de la cuenca durante el clima húmedo y las aguas residuales altamente tratadas durante el clima seco.

En todas las escalas de tiempo evaluadas, La concentración de sodio en las aguas residuales tratadas es más alta que en la salida de las dos cuencas. El sodio en las aguas residuales tratadas se origina a partir de productos químicos añadidos durante el tratamiento de aguas residuales, vertidos industriales y comerciales, excreción humana y eliminación por desagües de agua potable y productos domésticos ricos en sodio.

"Nuestro estudio es único porque reúne a ingenieros, ecologistas, hidrólogos, y científicos sociales para investigar y abordar una de las mayores amenazas a la calidad del agua en el mundo, "dijo Sujay Kaushal, un coautor del artículo, profesor de geología en la Universidad de Maryland, y un experto internacional en salinización de agua dulce.

Los investigadores visualizan al menos cuatro formas en las que se puede reducir la contaminación por sal:limitar las fuentes de sodio de las cuencas que ingresan al suministro de agua (como el uso de descongelantes), hacer cumplir requisitos de pretratamiento más estrictos en los descargadores industriales y comerciales, cambiar a métodos de tratamiento de aguas y aguas residuales con bajo contenido de sodio, y alentar a los hogares a adoptar productos con bajo contenido de sodio.

Los sistemas de abastecimiento de agua potable y alcantarillado aportan sal a los primeros y, en última instancia, también aportan sal a los segundos.

"Los ciudadanos pueden empezar hoy o mañana pensando más críticamente sobre lo que tiran por el desagüe y cómo eso daña el medio ambiente, y a la vez, su propio suministro de agua potable, "dijo Vikesland.

Esta investigación se alinea con la visión de One Water utilizada a nivel nacional y mundial por múltiples sectores de recursos hídricos, y cataliza una sólida toma de decisiones impulsada por las partes interesadas bajo objetivos aparentemente contradictorios.

Esta investigación fue parte de una asociación entre Virginia Tech, Universidad de Maryland, Universidad de Vanderbilt, y la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Fue financiado por una subvención reciente de varios millones de dólares que Grant y sus colaboradores recibieron de la National Science Foundation con el objetivo de abordar la contaminación por sal de agua dulce y es parte del programa Growing Convergence Research (GCR) de la National Science Foundation. que tiene como objetivo catalizar soluciones a los grandes desafíos de la sociedad mediante la fusión de ideas, enfoques, y tecnologías de campos de conocimiento muy diversos para estimular la innovación y el descubrimiento. La experiencia adquirida y las lecciones aprendidas de esta investigación se ampliarán a nivel nacional y mundial en asociación con The Water Research Foundation.

"El esfuerzo colaborativo de este equipo altamente interdisciplinario ejemplifica el tipo de ciencia de cambio de paradigma que buscamos catalizar y promover, "dijo William Hopkins, profesor de la Facultad de Recursos Naturales y Medio Ambiente, director del Centro de Cambio Global, y director ejecutivo asociado del Instituto Fralin de Ciencias de la Vida. "La contaminación por sal de agua dulce se ha convertido en un foco importante para diversos investigadores de Virginia Tech porque el problema está muy extendido, empeorando, y afecta tanto al medio ambiente como a la sociedad. Afortunadamente, La investigación del equipo avanza nuestra comprensión de las fuentes importantes de contaminación por sal para que las intervenciones basadas en la evidencia puedan identificarse e implementarse. El estudio tiene implicaciones de gran alcance a nivel mundial mientras intentamos resolver este complejo problema ambiental ".

Este estudio refleja el interesante enfoque convergente que está adoptando el proyecto financiado por la NSF.

"Si bien los hallazgos biofísicos están al frente y al centro aquí, reconoce los complejos contextos sociopolíticos en los que se aplicará esa información y presagia la colaboración, enfoques de múltiples partes interesadas para abordar el problema de la contaminación por sal de agua dulce que estamos avanzando actualmente, "dijo Todd Schenk, profesor asistente en la Escuela de Asuntos Públicos e Internacionales de la Facultad de Arquitectura y Estudios Urbanos y miembro de la facultad afiliada del Centro de Cambio Global y Centro de Estudios Costeros.