science >> Wetenschap >  >> Natuur

Sterkere stormen belemmeren het vermogen van beken en rivieren om vervuiling op te ruimen

Onderzoekers van het New Hampshire Agricultural Experiment Station bestudeerden een deel van het stroomgebied van de Oyster River - het riviernetwerk - om te zien hoeveel stikstof het verwijderde. Ze gebruikten een nieuwe generatie hoogtechnologische sensoren die rechtstreeks in beken en rivieren werden geplaatst om de nitraatconcentraties continu te meten onder verschillende stroomomstandigheden. Krediet:Dan Bolster/UNH

Zoetwaterstromen en rivieren ruimen op natuurlijke wijze bepaalde vormen van vervuiling op die afkomstig zijn uit stedelijke en agrarische gebieden, maar verhoogde stormintensiteit vermindert dit vermogen, waarin de noodzaak wordt onderstreept om het beheer van niet-puntige bronnen van vervuiling en het beheer van regenwater te verbeteren, volgens nieuw onderzoek gepubliceerd in Onderzoek naar waterbronnen , een tijdschrift van de American Geophysical Union.

De onderzoeksresultaten bevorderen de inspanningen om meer inzicht te krijgen in het vermogen van beken en rivieren om vervuiling van stroomgebieden op te ruimen en te bepalen hoe de non-point stikstofinput in verband met menselijke activiteit het beste kan worden beheerd. Wetenschappers gebruikten een nieuwe generatie hoogtechnologische sensoren die rechtstreeks in beken en rivieren werden geplaatst om de nitraatconcentraties continu te meten onder verschillende stroomomstandigheden. Deze sensoren transformeren het begrip van waterkwaliteit en hoe het beheer ervan kan worden verbeterd.

"Wereldwijd, mensen hebben de hoeveelheid stikstof die in het milieu terechtkomt de afgelopen eeuw verdubbeld. Veel van deze stikstof wordt niet via rivieren naar kustgebieden geëxporteerd, ondanks het feit dat veel kustgebieden sterk zijn aangetast door stikstof. Een grote vraag blijft waar al die door de mens geïntroduceerde stikstof naartoe gaat. Dit werk kijkt naar een deel van het stroomgebied van de Oyster River - het riviernetwerk - om te zien hoeveel er door kan worden verwijderd, " zei Wilfred Wollheim, een professor in natuurlijke hulpbronnen en het milieu aan het New Hampshire Agricultural Experiment Station en hoofdauteur van de studie.

Vervuiling door niet-puntbronnen is over het algemeen het gevolg van landafvoer, atmosferische afzetting, meststoffen, septische systemen en/of hydrologische modificatie van steeds groter wordende wegennetwerken. Vervuiling door andere bronnen is afkomstig van vele diffuse bronnen, zoals landbouwgrond, bouwplaatsen, defecte septische systemen en woonwijken. Het wordt veroorzaakt door regenval of smeltende sneeuw die over en door de grond beweegt. Terwijl de afvoer beweegt, het pikt natuurlijke elementen en door de mens gemaakte verontreinigende stoffen op en voert ze weg, uiteindelijk deponeren ze in stromen, rivieren, meren, wetlands, kustwateren en grondwater.

Het stroomgebied van de Oyster River, die aansluit op de Great Bay Estuary in New Hampshire. Krediet:AcrossTheAtlantic

specifiek, vonden de onderzoekers:

  1. Stedelijke en agrarische gebieden dragen veel meer bij aan beken en rivieren dan bossen, vooral tijdens stormen.
  2. Zoetwaterecosystemen zijn in staat om een ​​deel van deze hogere nutriëntentoevoer op te schonen voordat het in kustgebieden terechtkomt.
  3. Het vermogen van zoet water om nutriëntenvervuiling op te ruimen neemt snel af bij grotere stormen. Dus, naarmate de storm toeneemt, er zal meer nitraat naar de kustgebieden worden overgebracht.
  4. Er moeten verbeteringen worden aangebracht in het beheer van non-point nutriënten op het land door de input te verminderen en tegelijkertijd rekening te houden met verschillende stormintensiteiten of door een beter beheer van regenwater. Dit geldt vooral als de klimaatextremen blijven verslechteren.

"Het estuarium van de Great Bay wordt als stikstofarm beschouwd, deels vanwege niet-puntige stikstofbronnen uit zijn stroomgebieden. Het probleem zou nog erger zijn als beken en rivieren niet een deel van die stikstofvervuiling opruimen voordat het in de Het is belangrijk om beken en rivieren te beschermen zodat ze deze belangrijke ecosysteemdienst kunnen blijven leveren, ' zei Wolheim.

"Maar klimaatwetenschappers voorspellen dat de storm in de toekomst zal toenemen, in verband met klimaatverandering, wat minder retentie door rivieren betekent. Daarom, het wordt nog belangrijker om de oorspronkelijke stikstofbronnen te verminderen, die het stroomgebied binnenkomen in kunstmest, menselijk afval en door luchtvervuiling. We moeten nadenken of we ons gazon wel zoveel moeten bemesten, ervoor zorgen dat onze septische systemen worden onderhouden en wetgeving ondersteunen om de toevoer van nutriënten te helpen verminderen, vooral omdat meer mensen naar de regio verhuizen", zei hij.

Vooruit gaan, onderzoekers zijn van plan om de bijdrage van reservoirs aan de stikstofverwijdering van riviernetwerken te onderzoeken. Wollheim legde uit dat als dammen worden verwijderd en hun reservoirs worden leeggemaakt, stikstofstromen naar het estuarium kunnen ook toenemen. Het is belangrijk om de effecten van reservoirs te isoleren van natuurlijke stromen, rivieren, vijvers en meren.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.