Laut einer neuen Studie eines Wissenschaftlers der University of Texas at Arlington haben vier Jahrzehnte der Landnutzungsänderungen in Zentral-Costa Rica die Nitratkonzentrationen im Trinkwasser in einigen Gebieten auf potenziell unsichere Werte erhöht.
„Die Landnutzung hat sich in Costa Rica in den letzten vier Jahrzehnten dramatisch verändert“, sagte Ricardo Sánchez-Murillo, außerordentlicher Professor für Geo- und Umweltwissenschaften. „Viele Gebiete haben sich von Wald- und Weidegebieten und Kaffeeplantagen zu städtischen Siedlungen verändert, wodurch Grünflächen weggenommen wurden. Zusammen haben diese Veränderungen die Nitratzusammensetzung im Grundwasser verändert.“
Veröffentlicht im Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Biogeowissenschaften, die Studie von Sánchez-Murillo und Kollegen von der Universidad Nacional und der Empresa de Servicios Públicos de Heredia, beide in Costa Rica, analysierten verschiedene Wasserquellen, um herauszufinden, wie sie seit den 1980er Jahren von Änderungen der Landnutzung betroffen waren.
Konkret entnahmen die Forscher Wasserproben in verschiedenen Tiefen aus Quellen, Brunnen, Flüssen und Kläranlagen sowie in unterschiedlichen Topografien, etwa im Tiefland, in Mittellagen und in der Nähe von Vulkanen. In jeder Wasserprobe untersuchten sie einzigartige Nitratisotope, sodass das Team die Wasserprobe bis zu ihrem Ursprung zurückverfolgen konnte. Während höher gelegene Gebiete keine Probleme mit dem Nitratgehalt im Wasser aufwiesen, wiesen mittel- und niedrig gelegene Gebiete höhere Nitratkonzentrationen auf, wobei einige Gebiete unsichere Werte aufwiesen.
Nitrate können auf natürliche Weise in tropischen Waldböden produziert werden. Sie sind auch ein häufiges Nebenprodukt von Menschen hergestellten Produkten wie Bodendüngern und Abwassersystemen sowie tierischen Abfällen aus kommerziellen Einrichtungen.
Hohe Nitratwerte können die Art und Weise beeinträchtigen, wie das Blut Sauerstoff zu den Zellen transportiert. Eine zu hohe Nitratbelastung kann auch zu anderen Gesundheitsproblemen wie Blutdruckproblemen, erhöhter Herzfrequenz, Kopfschmerzen, Magenkrämpfen und Erbrechen führen.
In Costa Rica und weltweit beträgt der maximale Nitratgehalt im Trinkwasser 10 Milligramm pro Liter oder weniger. Danach gibt es eine Alarmzone, die 25 Milligramm pro Liter erreicht und bis zu 50 Milligramm reicht.
In dieser Studie stellten Forscher fest, dass die Nitratkonzentration in einigen städtischen Gebieten mehr als 70 Milligramm pro Liter erreichte. Darüber hinaus hat sich die Nitratherkunft in den letzten drei Jahrzehnten verändert, von 25 % auf 75 % Abwasseranteil. Siebzig Prozent der untersuchten Wasserproben lagen unter 10 Milligramm pro Liter.
„Obwohl es nur wenige Gebiete mit gefährlichen Nitratwerten im Wasser gibt, sollten diese Gebiete sofort Maßnahmen ergreifen, um den Nitratwert zu senken“, sagte Sánchez-Murillo. „Während die Urbanisierung der Region Wirtschaftswachstum beschert hat, hat sie auch Druck auf die Ressourcen ausgeübt, insbesondere im Hinblick auf Wasser- und Luftverschmutzung, Verkehrsstaus und Abfallmanagement.“
Die Bürger vor Ort sollten ihre Abwassersysteme untersuchen, um sicherzustellen, dass es keine Risse oder Lecks gibt, durch die Abwasser in das Grundwasser gelangen könnte, sagte er und wies auch darauf hin, dass die Kommunen in eine bessere Infrastruktur für feste Abfälle und Wasserabfälle investieren müssen, um die Bewohner und die Ökosysteme zu schützen.
Mehr Informationen:
R. Sánchez-Gutiérrez et al., Nitrate Legacy in a Tropical and Complex Fractured Volcanic Aquifer System, Zeitschrift für geophysikalische Forschung: Biogeowissenschaften (2023). DOI: 10.1029/2023JG007554