Elke zomer, een "dode zone" vormt zich in de Golf van Mexico. Pluimen van zuurstofverslindende algen, gevoed door overtollige stikstof die uit de rivier de Mississippi komt, het leven in zee doden en het levensonderhoud bedreigen van degenen die in de Golf vissen. Staten die aan de rivier de Mississippi grenzen, voeren strategieën uit om de stikstof van afvalwaterzuiveringsinstallaties te beperken, oppervlakte afvoer, en landbouwgronden. In een nieuwe studie, Wetenschappers van de Universiteit van Illinois hebben geschat dat een nieuwe conserveringsmethode, bekend als verzadigde buffers, stikstof uit landbouwdrainage met 5 tot 10 procent zou kunnen verminderen.

"Het klinkt misschien niet als veel, aangezien agrarische drainage slechts een deel vertegenwoordigt van de stikstof die in de Mississippi terechtkomt. Maar 5 tot 10 procent is best goed voor een goedkope, passief systeem dat boeren kunnen invoeren en vergeten, " zegt Reid Christianson, onderzoeksassistent-professor bij de afdeling gewaswetenschappen aan de U of I en co-auteur van de studie, gepubliceerd in Landbouw- en milieubrieven .

Verzadigde buffers zijn begroeide stroken land - zo weinig als 30 voet breed - tussen met tegels gedraineerde landbouwvelden en waterwegen. Gewoonlijk, tegelpijpen die drainagewater van de velden afvoeren, lopen rechtstreeks in sloten of beekjes. Met een verzadigde buffer, het water wordt omgeleid naar een geperforeerde pijp die onder het oppervlak loopt en evenwijdig aan de stroom. Het water stroomt dan via de bodem van de verzadigde buffer de beek in. Onderweg, bodemmicroben verwijderen van nature tot 44 procent van de stikstof.

"Verzadigde buffers nemen niet veel land uit productie, en zijn redelijk goedkoop voor $ 3, 000 tot $ 4, 000 om drainage te behandelen van een gebied ter grootte van een veld (ongeveer 30 tot 80 acres). Boeren moeten bereid zijn niet tot aan de kreek te boeren, maar in termen van instandhoudingspraktijken aan de rand van het veld, Ik denk dat verzadigde buffers gemakkelijk passen bij landbouw en extra voordelen bieden, zoals dieren in het wild en bestuivers, " zegt Laura Christianson, assistent-professor ook in de afdeling gewaswetenschappen en co-auteur van de studie.

Om tot hun schatting van de stikstofreductie te komen, de Christiansons en promovendus Janith Chandrasoma keken naar publiek beschikbare digitale kaarten van gewassen, bodem, en stroomtypes om het totale aantal verzadigde buffers te schatten dat in het Midwesten kan worden geïnstalleerd:248, 000 tot 360, 000, die tot 9,5 miljoen acres gedraineerd land zou kunnen behandelen. Met andere onderzoeken die gemiddelde stikstofverwijderingspercentages tussen 23 en 44 procent laten zien, dit aantal verzadigde buffers zou de totale stikstofbelasting in agrarische drainage met 5 tot 10 procent verminderen.

Laura zegt dat de aanpak veel aannames vergde. Bijvoorbeeld, er zijn geen satellietbeelden of kaarten voor tegelafvoersystemen in het hele Midwesten, dus gingen de onderzoekers ervan uit dat maïs- of sojabonenvelden op grond die werd gekenmerkt als "slecht gedraineerd" hoogstwaarschijnlijk betegeld waren. Echter, Reid merkt op dat drainagesystemen voor tegels zijn geïnstalleerd onder veel maïs- en sojabonenvelden in het Midwesten, niet alleen slecht gedraineerde.

"Algemeen, onze aannames waren relatief conservatief. Hierdoor hebben we waarschijnlijk onze cijfers onderschat, " hij zegt.

Verzadigde buffers zijn een nieuwe conserveringspraktijk, met de eerste Natural Resources Conservation Service-standaard gepubliceerd in 2016. Tot nu toe, ze zijn nergens overgenomen in de buurt van de schaal die mogelijk is in de studie van Christiansons. Bijvoorbeeld, Laura schat dat er momenteel waarschijnlijk minder dan 50 verzadigde buffers actief zijn in de hele Midwest-regio.

"Adoptie op de schaal die we in de krant schatten, is waarschijnlijk nog ver weg, " ze zegt, "Maar alles wat we kunnen doen om de stikstofstroom naar de Golf te verminderen, vooral als het relatief gemakkelijk past bij de huidige managementpraktijken op de boerderij, verdient aandacht."

De krant, "Verzadigde buffers:wat is hun potentiële impact in het middenwesten van de VS?" is gepubliceerd in Landbouw- en milieubrieven .