Podejście badawcze do monitorowania pestycydów w zbiornikach wodno-glebowych
Wraz ze wzrostem populacji rośnie zużycie pestycydów w rolnictwie. Używane środki chemiczne są istotne dla ochrony upraw i zwiększenia bezpieczeństwa żywnościowego. Jednak pestycydy budzą również poważne obawy dotyczące potencjalnego wpływu na zdrowie i środowisko. W ramach finansowanego ze środkow UE projektu RECYCLE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) prowadzono prace nad lepszym zrozumieniem sposobu, w jaki pestycydy migrują i przekształcają się w glebie i wodzie, aby znaleźć sposoby na złagodzenie niekorzystnych skutków dla ekosystemu. Istniejące metody badania skażenia pestycydami w systemach wodno-glebowych mają ograniczoną zdolność do przenoszenia wyników eksperymentów laboratoryjnych w kontrolowanych warunkach na solidne oceny systemów rzeczywistych, które są złożone i niejednorodne. Nawet niewielkie różnice we właściwościach mogą wpływać na migrację, akumulację i transformację zanieczyszczeń. Z wynikami modelowania zawsze związana jest niepewność. Projekt RECYCLE zebrał multidyscyplinarny zespół ekspertów w dziedzinie inżynierii środowiska, hydrologii i geochemii, wraz z wiodącymi instytucjami badawczymi i partnerami przemysłowymi z całej Europy i spoza niej. Zespół opracował narzędzia do badania zachowania i dystrybucji pestycydów w środowisku, które mają wspierać opartą na dowodach i zrównoważoną gospodarkę wodną i rolną. „Jedną z głównych zalet podejścia projektu RECYCLE jest zwiększona zdolność do zrozumienia zachowania zanieczyszczeń, co wpiera długoterminowe zarządzanie zasobami wodnymi z uwzględnieniem ryzyka dzięki opracowanym w ramach niego zaawansowanym narzędziom koncepcyjnym i modelującym” — mówi kierowniczka projektu RECYCLE Laura Ceresa.
Monitorowanie szlaków pestycydów
W ramach projektu RECYCLE przeprowadzono eksperymenty laboratoryjne i modelowanie numeryczne, aby zbadać interakcje pestycydów z naturalnie występującymi w glebie materiałami mineralnymi i bogatymi w żelazo. Materiały te mogą potencjalnie wychwytywać pestycydy, zanim przenikną one do wód gruntowych. Projekt połączył również monitorowanie środowiska, geostatystykę i symulacje hydrologiczne w celu monitorowania transportu pestycydów i identyfikacji obszarów bardziej narażonych na zanieczyszczenie, takich jak strumienie eutroficzne(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Główne studium przypadku skoncentrowane na włoskim dorzeczu Padu analizuje wzorce przepływu i ścieżki wynikające z interakcji sieci rzecznych i wód gruntowych, które wpływają na źródła wody wykorzystywane przez miliony ludzi. Według Ceresy, „narzędzia te pomogły nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób pestycydy i składniki odżywcze przemieszczają się, zostają uwięzione i przekształcają się w glebach, rzekach i systemach wód gruntowych, przy jednoczesnym uwzględnieniu niepewności nieodłącznie związanej z prognozami środowiskowymi”.
Pestycydy zgodne z gospodarką o obiegu zamkniętym
Tradycyjnie pestycydy były postrzegane w negatywnym świetle, jako substancje ze swojej natury szkodliwe. Ale co, jeśli można byłoby je ponownie wykorzystać w bezpieczny i zrównoważony sposób? Zespół projektu RECYCLE zbadał tę możliwość z myślą o zmniejszeniu zapotrzebowania na nowo wyprodukowane pestycydy i zachęceniu do bardziej zrównoważonych praktyk rolniczych. Chociaż przed pełnym wdrożeniem technologicznym konieczne są dalsze badania i walidacja, projekt znacznie rozwinął podstawową wiedzę naukową leżącą u podstaw tej koncepcji obiegu zamkniętego. „Zainspirowany istniejącymi podejściami opartymi na ponownym wykorzystaniu bogatej w składniki odżywcze odzyskanej wody, projekt RECYCLE zachęcił do zmiany z perspektywy czysto zorientowanej na rekultywację na bardziej cyrkularne i zrównoważone podejście do zarządzania wodą i zasobami” — mówi Ceresa.
Wspólny wysiłek o długoterminowej wartości
Jednym z najsilniejszych atutów projektu RECYCLE był jego interdyscyplinarny charakter. „Projekt RECYCLE nie tylko wygenerował nową wiedzę naukową, ale także przyczynił się do budowania trwałej wiedzy badawczej i współpracy międzynarodowej w dziedzinie zrównoważonej gospodarki wodnej i środowiskowej, pomagając wzmocnić współpracę naukową i wymianę wiedzy w całej Europie i poza nią” — podkreśla Ceresa. Równie ważna jest długoterminowa wartość metodologii opracowanych w ramach projektu. Uzyskane wyniki będą w dalszym ciągu wykorzystywane w badaniach i działaniach związanych z gospodarką środowiskową po zakończeniu projektu, dzięki stworzeniu solidnych podstaw dla przyszłych polityk i wysiłków na rzecz bezpiecznego i rolnictwa odpornego na zmiany klimatu.
