science >> Wetenschap >  >> Natuur

machtige rivier, machtige filter:herstelde uiterwaarden helpen de rivier de Mississippi te genezen

pijn, Chris Rice en White nemen bodemmonsters in een moerassig bos in de bodem, een ecosysteem dat met 80 procent is verminderd in de lagere Mississippi-vallei. Krediet:Fotocredit Joseph Baustian, De Natuurbescherming.

Huckleberry Finn zou de huidige lagere Mississippi-rivier niet herkennen. Massieve muren scheiden de rivier van de laaggelegen landen langs de oever, een gebied dat de uiterwaarden wordt genoemd. Uiterwaarden waren ooit de overloopzone van de rivier. Toen mensen zich vestigden in uiterwaarden, het land werd omgezet in boerderijen, huizen, en bedrijven. Dicht bij 1, 700 mijl van muren, of dijken, houd de benedenloop van de Mississippi in toom.

"Het is nu minder een rivier en meer een pijp, " zegt John White, een kustwetenschapper aan de Louisiana State University (LSU).

In de afgelopen eeuw is de hoeveelheid chemische verontreinigende stoffen, in het bijzonder stikstofmeststof, in de rivier enorm toegenomen. Wanneer de rivier de Golf van Mexico bereikt, de verontreinigende stoffen creëren een "dode zone" met een laag zuurstofgehalte van meer dan 5, 000 vierkante mijl. Dat komt deels doordat de Mississippi een van zijn belangrijkste filters mist:de uiterwaarden.

White en zijn collega's bij LSU onderzoeken manieren om verontreinigende stoffen uit de rivier te verwijderen. Een methode is om de rivier weer aan te sluiten op de uiterwaarden. Terwijl rivieren in uiterwaarden stromen, dragen ze grond met zich mee, het creëren van een moeras. Wetlands vangen chemische verontreinigende stoffen zoals stikstof op. Het lage zuurstofgehalte en het hoge organische stofgehalte in een wetland creëren een unieke omgeving. Omdat bacteriën zich aanpassen aan deze omgeving, ze zetten kunstmeststikstof om in een goedaardig stikstofgas.

"Er is een hele subset van micro-organismen die dit doen, "zegt White. "Je moet het proces gewoon op gang krijgen."

Witte en Hurst-monstergronden van Mollicy Farms, een hersteld wetland langs een zijrivier van de rivier de Mississippi. Krediet:Fotocredit Joseph Baustian, De Natuurbescherming.

De rivier opnieuw verbinden met de uiterwaarden is niet waarschijnlijk voor het grootste deel van de lagere Mississippi-vallei, die loopt van de Golf van Mexico naar het noorden van Arkansas en Tennessee. Echter, een boerderij langs een van de zijrivieren van de Mississippi is onlangs per ongeluk een uiterwaard geworden. De dijk naast de boerderij brak op twee plaatsen en zette het gebied onder water.

Gelukkig, de Amerikaanse Fish and Wildlife Service (USFW) had plannen met de boerderij om de dijk te doorbreken en voegde het volgende jaar nog eens 4 pauzes toe om het proces te versnellen. De USFW en The Nature Conservancy waren al bezig met het opnieuw aanleggen van een hardhouten bosmoerasland op de boerderij. Dit type ecosysteem besloeg ooit het grootste deel van de regio, maar er blijft slechts 20 procent over.

Het was een perfecte kans voor White en zijn afgestudeerde student, Nia Hurst, om te bestuderen hoe de gerestaureerde site zich verhoudt tot een natuurlijke uiterwaarden. Hij en zijn team maten de stikstofverwijdering van zowel de boerderij als een nabijgelegen bebost wetland. De groep vergeleek ook de bodemeigenschappen van de twee locaties.

Ze ontdekten dat de herstelde locatie bijna net zoveel stikstof verwijderde als de natuurlijke uiterwaarden. De stikstofverwijderingsgraad was op de herstelde locatie slechts 28% lager dan op de natuurlijke locatie.

"Het goede nieuws is dat hoewel het al heel lang niet meer is hersteld, het proces van stikstofverwijdering heeft een vrijwel onmiddellijk rendement, " zegt Wit.

Hurst bemonstert bodems uit een natuurlijk hardhoutbos. De bodembacteriën in dit wetland zijn vitale filters voor de rivier de Mississippi. Krediet:Joseph Baustian, De Natuurbescherming.

Echter, sommige van de andere kenmerken van de waterrijke bodem waren nog niet hersteld. Microbiële eigenschappen die wetlands helpen verontreinigende stoffen te filteren, koolstof opslaan, of planten helpen groeien waren lang niet zo gezond als de natuurlijke site. White zegt dat het gebied nog een lange weg te gaan heeft voordat het volledig is hersteld.

"Het zal tijd kosten om terug te gaan en we weten niet zeker of het ooit terug zal gaan. "Witte opmerkingen, "Maar elk project dat we kunnen doen om die stikstof uit te schakelen, helpt de rivier en de kustwateren."

White zegt dat er maar een paar onderzoeken zijn die de weg naar herstel van een hersteld ecosysteem laten zien. Dit onderzoek traceert de babystapjes van de site om een ​​wetland te worden. Het bewijst ook dat uiterwaarden - natuurlijk of gecreëerd - de hoeveelheid stikstof die de Golf van Mexico bereikt aanzienlijk kunnen verminderen.

Lees meer over het onderzoek van het team in Soil Science Society of America Journal . Assistentie in het veld werd verleend door The Nature Conservancy en assistentie werd verstrekt door de Louisiana Board of Regents for Hurst.