De massale algenbloei veroorzaakt door overtollige mest van boerderijen en steden die afvloeien in watervoorzieningen, hebben ernstige gevolgen voor de volksgezondheid en de economie.

In recente jaren, verbluffende satellietbeelden tonen giftige algenbloei over de hele wereld, inclusief Lake Erie, de Oostzee, en de Gele Zee. In feite, volgens een recente publicatie in Wetenschap , nutriëntenvervuiling is de op één na grootste bedreiging voor het milieu voor de mensheid, met economische schade als gevolg van de kwestie die jaarlijks tot $ 2,3 biljoen kost.

Nieuw onderzoek onder leiding van ecosysteem-ecoloog Ben Abbott van de Brigham Young University presenteert een nieuwe tool om deze wereldwijde crisis te bestrijden. Zijn studie, onlangs gepubliceerd in Ecologie Brieven , ontdekte dat rivieren en beken kunnen worden gebruikt als "sensoren" van de gezondheid van ecosystemen, waardoor zowel de waterkwaliteit als de voedselproductie kan worden verbeterd.

Zijn onderzoek toont aan dat het bemonsteren van bovenloop waar stromen zich vormen, kan identificeren welke landschappen veerkrachtig genoeg zijn om de ontberingen van de landbouw aan te kunnen en welke kwetsbaar zijn voor uitspoeling van giftige residuen in waterwegen.

"Momenteel, mensen gaan er gewoon op uit om landbouw te bedrijven waar er maar grond is, "Zei Abbott. "Met behulp van de vingerafdruk van waterkwaliteit in het hele stroomnetwerk, we kunnen boeren of stedenbouwkundigen vertellen, 'Hallo, dit land is echt veerkrachtig, dus je zou hier aan landbouw moeten doen.'"

Abbott en een internationaal team van onderzoekers gebruikten een dataset uit Frankrijk die 12 jaar lang elke twee weken monsters bevatte van 60 kleine zijrivieren. Bij het analyseren van de gegevens, ze ontdekten dat de nutriëntenconcentraties in de loop van de tijd op en neer gingen, maar de relatieve rangorde van elke stroom was gedurende vele jaren stabiel. Deze ruimtelijke stabiliteit van de waterkwaliteit betekent dat periodieke bemonstering van bovenloop de locatie en sterkte van verontreinigingsbronnen kan onthullen.

Eerder, ecologen theoretiseerden bovenloopstromen waren te variabel om betrouwbare gegevens te verstrekken. De heersende gedachte was dat alle op donderdag verzamelde streamgegevens tegen vrijdag zouden veranderen.

"We waren verrast om te zien dat de stromen goede sensoren waren voor de voedingstoestand op lange termijn, " zei co-auteur van de studie, Jay Zarnetske, een milieuwetenschapper aan de Michigan State University. "Onze methoden laten zien dat we veel kunnen leren van een relatief klein aantal monsters als ze strategischer worden verzameld."

Abbott en zijn collega's testen nu hun nieuwe methode in de Bread Basket van de centrale VS en in arctische en boreale landschappen, waar de aantasting van de permafrost de chemie van de rivier beïnvloedt. Ze organiseren ook een burgerwetenschappelijk project dat dit voorjaar zal plaatsvinden om bronnen van voedingsstoffen voor Utah Lake te identificeren.

"Als de patronen die we hebben gevonden waar zijn, deze methode kan van vitaal belang zijn voor de gezondheid van mens en ecosysteem in ontwikkelingslanden die geen middelen hebben om grote waterstudies uit te voeren, ' zei Abbott.