New York (NYC), gelegen in de monding van de rivier de Hudson, voert jaarlijks meer dan 100 miljard liter gecombineerde riooloverstort (CSO) af in het omringende oppervlaktewater. Weinig is bekend, echter, over de impact van maatschappelijke organisaties op wetlands die fungeren als koolstofputten en buffers bieden tegen klimaatverandering. Nu een nieuwe studie in de Soil Science Society of America Journal van onderzoekers van The Graduate Center van The City University of New York (GC/CUNY) en Queens College suggereert dat lokale wetlands in staat zijn om CSO-inputs te gebruiken op een manier die de uitstoot van broeikasgassen, zoals koolstofdioxide en methaan, daadwerkelijk verhoogt.

"Gecombineerde riooloverstorten komen vaak voor in New York City en omgeving, " zei Brian Brigham, de eerste auteur van het papier en een recente Ph.D. ontvanger van het aard- en milieuwetenschappenprogramma van GC/CUNY. "Het stadssysteem is bijna op zijn capaciteit tijdens droog weer, dus na zelfs kleine hoeveelheden neerslag, de daaropvolgende oppervlakte-afvoer leidt tot onbehandeld afvalwater dat in het oppervlaktewater terechtkomt. Deze overstorten leveren grote hoeveelheden koolstof en stikstof aan waterrijke bodems, dus we wilden testen hoe verzadiging van deze elementen de productie van broeikasgassen beïnvloedde."

Methodologie en bevindingen

Onderzoekers verzamelden bodems van drie waterrijke locaties:Iona Island, piermont, en Saw Mill Creek - met een gevarieerd zoutgehalte en de nabijheid van New York City voor gebruik in laboratoriumincubatie-experimenten. Om te simuleren wat er gebeurt als CSO de bodems van de riviermondingen van de Hudson verzadigt, de onderzoekers voegden acetaat toe - de eenvoudigste vormen van organische koolstof die typisch beschikbaar zijn in anaërobe bodems - aan één groep monsters. Aan andere groepen voegden ze anorganische stikstof toe (nitraat en ammonium), die typisch wordt aangetroffen in menselijke bronnen van vervuiling. De monsters werden geïncubeerd, en dagelijkse metingen van de kooldioxide- en methaanproductie werden genomen en vergeleken met de productiesnelheden van een controlegroep van grondmonsters.

De experimenten toonden aan dat de gemakkelijk afbreekbare koolstoftoevoegingen de methaanproductie meer dan 100 keer verhoogden en de koolstofdioxideproductie met meer dan het dubbele van de snelheid van de controlegroep. De toevoeging van anorganische stikstof had een dergelijk effect niet.

Betekenis

"New York City moet zijn verschillende bronnen van broeikasgasemissies identificeren en kwantificeren om zijn bijdrage aan klimaatverandering te verminderen, " zei Jeffrey Vogel, een professor in biologie en aard- en milieuwetenschappen aan GC/CUNY en Queens College, een co-auteur van de studie, en Brigham's mede-onderzoeksadviseur. "Sommige van deze potentiële bronnen - zoals lokale wetlands die een aanzienlijke koolstof- en stikstofbelasting krijgen van de riooloverloop van New York City - zijn indirect. We weten over de effecten van deze overstroming op de menselijke gezondheid, maar er is weinig werk verricht om te bepalen hoe ze kunnen bijdragen aan de broeikasgasvoetafdruk van de stad."

Algemeen, zeiden de onderzoekers, de bevindingen suggereren dat de milieu-impact van NYC zich uitstrekt tot nabijgelegen onontwikkelde aquatische ecosystemen zoals de Hudson River Estuary, en dat de impact op het milieu aanzienlijk kan zijn.

Brigham en zijn collega's hebben hun onderzoek al in het veld gedaan om de werkelijke concentraties van broeikasgassen en emissies van de oppervlaktewateren van New York City (waaronder de Hudson River, zijn zijrivieren, en verschillende locaties in en rond de stad) en de monding van de Hudson River. Een belangrijke volgende stap is het verzamelen van aanvullende gegevens over de impact van CSO op de uitstoot van lachgas.