voedingsstoffen. Alleen het woord klinkt goed. Gezond. We willen voedsel boordevol voedingsstoffen. Alles wat een opgroeiend kind nodig heeft. Junkfood bevat geen voedingsstoffen, we geloven. Voedingsrijke voeding houdt ons gezond.

Meer dan alleen ons lichaam gedijt op voedingsstoffen. Bij zijn stichting, het ecosysteem van de wereld is gebaseerd op de consumptie van voedingsstoffen die begint met het kleine planten- en dierenleven in water. Zonder voedingsstoffen, het leven bloeit niet.

overtollige voedingsstoffen, het omgekeerde, net zo schadelijk kan zijn. Met de toegenomen bevolking langs de kusten van de wereld en de industrialisatie van meer economieën, overtollige voedingsstoffen zijn een wereldwijd probleem.

Mobile Bay in Alabama is niet anders.

"De productiviteit van Mobile Bay hangt af van de voedingsstoffen die in het systeem komen, maar te veel voedingsstoffen veranderen het tot het punt waarop het niet langer productief is, " zei Dr. Behzad Mortazavi, een mariene wetenschapper aan de Universiteit van Alabama die werkt vanuit Dauphin Island Sea Lab in de buurt van Mobile. "Te veel nutriënten is de oorzaak van veel problemen in onze kustwateren."

Mortazavi is een van de vele onderzoekers van de universiteit die voedingsstoffen in en rond Mobile Bay bestudeert, proberen het begrip te vergroten, een noodzakelijke stap om het bewustzijn te vergroten en oplossingen voor overtollige voedingsstoffen te verbeteren.

"Het brede plaatje draait om het behoud van de watervoorraden in Alabama, " zei Dr. Natasha Dimova, een milieu-geochemicus aan de UA.

Mobile Bay is het vierde grootste estuarium in de Verenigde Staten met 413 vierkante mijl, gevoed door de op een na grootste delta van het land, de Mobile-Tensaw River Delta. Water stroomt uit de baai bij 62, 000 kubieke voet water per seconde. Omarmd door rivieren en de Golf van Mexico, het is een essentiële hulpbron voor banen, recreatie en goederen voor Alabama en de natie.

"Recreatie en de visindustrie zijn schatten, middelen uit de baai, die zorgen voor economische ontwikkeling langs de baai, ' zei Mortazavi.

Stikstof en fosfor zijn noodzakelijke voedingsstoffen in een gezond watersysteem, maar teveel veroorzaakt een overgroei van algen, of kleine zeeplanten. Sommige algen produceren gifstoffen en staan ​​bekend als schadelijke algen, en als ze bloeien, het kan schadelijk zijn voor vissen en ander zeeleven. Vissterfte wordt vaak geassocieerd met de bloei van schadelijke algen. Deze bloemen kunnen ernstige economische gevolgen hebben voor de visindustrie en het toerisme.

Terwijl rivieren pieken van voedingsstoffen uit menselijk en dierlijk afval brengen, samen met landbouw en industriële afvoer, in de baai wanneer zware regens hen stroomafwaarts inluiden, er zijn ook schadelijke algenbloei in het droge seizoen. Waarom? grondwater, volgens Dimova.

Hoe groot het systeem ook is, het is moeilijk om grondwater voor te stellen als een belangrijke speler in de ecologie van de baai, maar, simpel gezegd, het is. Rekening houdend met een straaltje water, 2,5 procent, in de baai vergeleken met water uit de Mobile River, grondwater steekt tijdens het droge seizoen boven zijn gewichtsklasse uit, het leveren van de helft van de stikstof afkomstig van ammonium in de baai, volgens studies van Dimova.

"Hoewel iedereen ervan uitgaat dat de rivier de belangrijkste speler is op het gebied van nutriëntenstromen, we hebben heel recent ontdekt dat grondwater in bepaalde periodes van het jaar een belangrijke rol speelt, en kan dus niet worden verwaarloosd, ' zei Dimova.

Gezond verstand onthult dit, te. Omdat grondwater er langer over doet om de oceaan te bereiken dan een rivier, grondwater heeft de tijd om meer chemicaliën op te hopen, voedingsstoffen en zware metalen.

Dimova's werk dat de afvoer van onderzees grondwater rond de Mobile Bay en Delta bestudeert, wijst op de mogelijkheid dat iets anders de potentie van het grondwater kan versterken net voordat het in de baai lekt:kustsedimenten. Dit is de eerste keer dat Dimova's groep de sedimenten als een bron van verontreinigingen beschouwt.

"Wat we direct op het lozingspunt in de baai bemonsteren heeft een heel andere samenstelling dan wat zich op het land bevindt, "zei ze. "Alle gegevens vallen in deze hoek. Dat vertelt ons dat de kwaliteit van het uitstromende grondwater voor een groot deel wordt bepaald door wat er vlak voor de lozing in de kustsedimenten gebeurt."

Bij het uitzoeken van de invloed van grondwater op de gezondheid van de baai en invloed op schadelijke algenbloei, Dimova wil weten wat er in het sediment zit. Onder het oppervlakte, het sediment kan de geschiedenis van de baai vertellen, licht werpen op wanneer er schadelijke algenbloei is geweest.

Samen met de voedingsstoffen die de baai vandaag aantasten en mogelijk in de toekomst, het sediment vertelt een ingewikkelde geschiedenis van de zeespiegel en veranderingen in het milieu in de baai. Dat is waar Dr. Rebecca Totten Minzoni, een UA-assistent-professor geologische wetenschappen, komt binnen.

Sedimentkernen bieden een langere tijdlijn om te helpen begrijpen hoe en wanneer verhoogde bijdragen van voedingsstoffen plaatsvonden. Totten Minzoni kan klimaat- en milieuveranderingen op lange termijn reconstrueren sinds Mobile Bay ongeveer 8 werd gevormd. 200 jaar geleden.

"Met de kernen die we verzamelen in Mobile Bay, we kunnen met elke laag een stap terug in de tijd doen om ons te vertellen hoe omgevingen veranderden en, uiteindelijk, produceren een langdurige frequentie van de schadelijke algenbloei in de tijd, ', aldus Totten Minzoni.

Terwijl voedingsstoffen zelf niet goed bewaren in het sedimentrecord, silica wanden van microscopische, eencellige organismen die diatomeeën worden genoemd, een groot deel van de schadelijke algenbloei, zijn achtergelaten, miljoenen jaren bewaard.

Deze microscopisch kleine fossielen in het sediment markeren voorvallen van vroegere algenbloei in Mobile Bay. Hun aanwezigheid in een kern, natuurlijk sediment afkomstig van rivieren, kan helpen bepalen of de oude bloei werd veroorzaakt door voedingsstoffen uit rivieren of uit andere bronnen zoals grondwater.

Dat kan uitwijzen of de bloemen en jubilea sinds de Europese vestiging, en de daaropvolgende industrialisatie, zijn normaal in vergelijking met de vooraf vastgelegde geschiedenis.

"Zodra we het belang van menselijke impact begrijpen - met name of er een aanzienlijke menselijke impact is - kunnen we helpen bij het sturen van herstelinspanningen en alle soorten beleid en beste praktijken die we zouden moeten toepassen op water of landbouw in onze staat, bijvoorbeeld, " zei Totten Minzoni. "Uiteindelijk, we hebben een basislijn nodig van wat normaal was voordat het landgebruik veranderde, zodat we de menselijke milieueffecten echt kunnen beoordelen en hoe we deze kunnen verminderen."

Sedimenten kunnen ons ook iets over de baai vertellen zodra hun inhoud erin begint uit te logen. Dat is de hoop op een samenwerking tussen Dr. Sagy Cohen, in aardrijkskunde, en Dimova. Het doel is om met satellietbeelden te meten waar voedingsstoffen en zware metalen zich in de baai bevinden.

"We kunnen sedimenten zien, maar we kunnen de zware metalen of voedingsstoffen zelf niet zien, Cohen zei. "Als we de gemiddelde concentratie van zware metalen of nutriënten kennen die aan het sediment vastzitten, dan zullen we een goed gevoel hebben van de concentratie en waar het naartoe gaat."

De laboratoria van Cohen en Dimova kalibreren watermonsters en troebelheidsmetingen, of de troebelheid van het water met deeltjes, met beeldvorming van satellieten. Zodra de met de hand genomen gegevens en instrumenten in de baai overeenkomen met de beeldvorming, Cohen hoopt alleen de beeldvorming te gebruiken om de stroom van voedingsstoffen en zware metalen rond de baai te begrijpen.

"Het geeft ons niet alleen een bijna realtime schatting van sediment en nutriënten en zware metalen concentraties in de baai, maar kan ons ook een behoorlijk lang record in het verleden opleveren, want er is een goed archief met satellietbeelden dat teruggaat tot de jaren '70, " hij zei.

Wanneer zware metalen en nutriënten stroomafwaarts uit het mobiele stroomgebied komen, ze nestelen zich in het sediment. De Golf van Mexico stijgt met een snelheid die niet is gezien sinds de periode waarin de baai werd gevormd, en, als de zeespiegel stijgt, het verandert de interactie met het sediment, zei Cohen. Zouter water reageert chemisch anders dan zoet water.

"We moeten een beter idee krijgen van zowel hoe snel dingen gaan, enig inzicht in hoe het mechanisme werkt, " zei Cohen. "Een gezond ecologisch systeem kan slechts zoveel specifieke voedingsstoffen en verontreinigende stoffen verdragen.

"Dat hebben we nodig voor een gezond watermilieu, zowel in de rivieren als aan de kusten, " vervolgde hij. "Het is heel gemakkelijk om de waterbron te vervuilen, maar het is niet zo eenvoudig om het schoon te maken en een gezond ecosysteem te herstellen."

Voor Mortazavi, die op het eiland Dauphin werkt, het handhaven van de gezondheid van de baai vereist moerassen. Naast het verwijderen van voedingsstoffen, moerassen stabiliseren de kustlijn, buffer golven, en dienen als leefgebieden voor dieren in het wild. Echter, ze verdwijnen langs de kusten van de wereld, en Mobile Bay is niet anders geweest, hij zei.

Ongeveer de helft van de moerassen langs Mobile Bay is in de afgelopen 200 jaar verdwenen. Een aantal factoren - variërend van dammen langs rivieren die sediment tegenhouden dat de moerassen bouwt, tot zeespiegelstijging die ze verdrinkt - dragen hieraan bij.

"Moeders hebben dit verbazingwekkende vermogen om stikstof permanent te verwijderen, "Zei Mortazavi. "Als de moerassen verdwijnen, er is een kans dat er te veel voedingsstoffen in de baai komen."

In een recent werk, Mortazavi en zijn collega's documenteerden hoe effectief moerassen stikstof verwijderen. Ze schatten dat een moeras ter grootte van een voetbalveld maar liefst 12 pond stikstof per jaar kan verwijderen en, belangrijker, wanneer een moeras erodeert, deze capaciteit daalt met een factor vier.

Meer inzicht in de cruciale rol die moerassen spelen, kan helpen bij het begeleiden van herstelinspanningen, hij zei.

"Moeders zijn niet de magische oplossing voor al onze waterkwaliteitsproblemen, maar ze hebben een vrij belangrijke rol te spelen, "Zei Mortazavi. "Het begrijpen van die rol geeft de beleidsmakers een rechtvaardiging waarom ze iets met de moerassen zouden willen doen."