Het bestuderen van de effecten van uitwerpselen van aalscholvers op waterreservoirs is een vuile klus, maar iemand moet het doen.

Bij het Maji Agricultural Reservoir in Wonju, Gangwond-do, Zuid-Korea, dat iemand Tae Kwon Lee is. Lee jogt regelmatig rond het stuwmeer. Op een dag zag hij grote zwarte vogels het kleine eiland in het meer volledig bedekken. De zwarte vogels waren grote aalscholvers, een soort grote watervogel, en de bomen op het eilandje waren volledig bedekt met de uitwerpselen van de vogels. Naarmate de tijd verstreek, Lee maakte nog een opmerking:het meer had te maken met een ernstige algenbloei.

Algenbloei put zuurstof uit in meren, produceren toxines, en uiteindelijk het waterleven in het meer doden. Door deze opeenvolging van gebeurtenissen vroeg Lee zich af:veroorzaakten of droegen de uitwerpselen van vogels bij aan de algenbloei?

Het Maji-reservoir is een belangrijke waterbron voor lokale boeren die het water in de zomer gebruiken voor hun gewassen. Het handhaven van de waterkwaliteit is belangrijk. Ongeveer vijf jaar geleden, de aalscholvers kwamen opdagen en nu zijn er 300-500 grote aalscholvers die het meer en het eilandje bewonen. Dat zijn veel vogels en veel vogelpoep, dus het is belangrijk om te begrijpen hoe de uitwerpselen van vogels het water beïnvloeden. De vogelpoep is rijk aan fosfor en stikstof, en als het in het water komt, het voegt die voedingsstoffen toe aan het water.

Het toevoegen van voedingsstoffen aan een bestaand ecosysteem kan een cascade-effect hebben. "De uitwerpselen kunnen niet alleen de waterkwaliteit beïnvloeden, maar ook hele ecosystemen, inclusief planten, bodem, en andere vogels, " legt Leen uit.

Lee ontwierp een microkosmos-experiment om zijn hypothese te testen. Hij verzamelde water, bezinken, en ja, aalscholver uitwerpselen, en creëerde 14 miniatuurecosystemen. Elke microkosmos bevatte dezelfde hoeveelheid water en sediment uit het meer. Toen voegde Lee 0,5 g toe, 1,0 g, en 5,0 g uitwerpselen van aalscholvers naar de microkosmos. In de komende 21 dagen, hij testte monsters van het water. specifiek, hij keek of de ontlasting de hoeveelheid stikstof beïnvloedde, fosfor, en andere voedingsstoffen in het water.

Lee ontdekte dat zelfs een kleine hoeveelheid uitwerpselen van aalscholvers voldoende was om merkbare veranderingen in de voedingstoestand van het water teweeg te brengen. Deze kunnen langdurig zijn:"Bovendien, uitwerpselen in het water fungeerden dagenlang als voedingsbron, " zei Leen.

Lee analyseerde ook zowel het water als het sediment om veranderingen in de microbiële (bacteriële) gemeenschappen te documenteren.

Terwijl de microbiële gemeenschap van het water alleen significant werd beïnvloed als 5,0 g feces werd toegevoegd, de microbiële gemeenschap van het sediment werd beïnvloed door kleinere hoeveelheden uitwerpselen. Op basis van zijn bevindingen, Lee kan de algenbloei niet volledig aan de aalscholvers toeschrijven. Maar Lee denkt dat hun uitwerpselen enige invloed kunnen hebben, aangezien chlorofylconcentraties, signalering van meer algengroei, verdubbeld na het toevoegen van slechts 0,5 g uitwerpselen aan de microkosmos.

"Onze resultaten bevestigden de veranderingen in de voedingstoestand en microbiële gemeenschap in water veroorzaakt door een kleine hoeveelheid uitwerpselen, Lee concludeerde. "Fecale input kan de toestand van het reservoir nadelig beïnvloeden, ongewenste veranderingen zoals algenbloei teweeg te brengen."

Lee erkent de beperkingen van zijn experiment. "Microkosmos-experimenten geven onderzoekers meer controle over variabelen die normaal niet mogelijk zijn in de echte wereld. Maar de resultaten geven niet volledig weer wat er in de echte wereld gebeurt, omdat de microkosmos de echte omgeving niet volledig kan nabootsen, " hij legt uit.

Lee hoopt zijn onderzoek voort te zetten. "We willen begrijpen hoeveel vogels een waterlichaam kan ondersteunen voordat het ernstig vervuild raakt." Voor Leen, het bestuderen van de aalscholvers in de echte wereld betekent dat het vuile werk doorgaat.