Stikstof in regen en sneeuw valt op de grond waar, in theorie, het wordt gebruikt door bosplanten en microben. Nieuw onderzoek door een wetenschappelijke samenwerking onder leiding van de USDA Forest Service toont aan dat meer stikstof uit regen en sneeuw meer stromen bereikt dan eerder werd aangenomen en stroomafwaarts stroomt in bossen van de Verenigde Staten en Canada. De studie, "Onverwerkt atmosferisch nitraat in de wateren van de Northern Forest Region in de VS en Canada, " werd deze week gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie .

Wetenschappers ontdekten dat sommige nitraat, wat een vorm van stikstof is die planten en microben kunnen gebruiken, beweegt af en toe te snel voor biologische opname, wat resulteert in "onverwerkt" nitraat dat het anders effectieve filter van bosbiologie omzeilt. De studie verbindt vervuilende emissies van verschillende en soms verre bronnen, waaronder de industrie, energie productie, de transportsector en de landbouw tot de gezondheid van bossen en de kwaliteit van het beekwater.

"Stikstof is van cruciaal belang voor de biologische productiviteit van de planeet, maar het wordt een ecologische en aquatische vervuiler als er te veel aanwezig is, " zei Stephen Sebestyen, een onderzoekshydroloog bij het Northern Research Station van de USDA Forest Service in Grand Rapids, Min., en de hoofdauteur van de studie.

USDA is een aanbieder en werkgever van gelijke kansen.

"Van openbare grondbeheerders tot boseigenaren, er is veel belangstelling voor bosgezondheid en waterkwaliteit. Ons onderzoek identificeert wijdverbreide vervuilende effecten, dat ondermijnt de inspanningen om de stikstofvervuiling te beheersen."

Sebestyen en 29 co-auteurs voltooiden een van de grootste en langste onderzoeken om onverwerkte nitraatbeweging in bossen op te sporen. Wetenschappers van verschillende federale agentschappen en 12 academische instellingen in de Verenigde Staten, Canada, en Japan verzamelden watermonsters in 13 staten en de provincie Ontario, uiteindelijk meer dan 1 compileren 800 individuele nitraatisotoopanalyses in de loop van 21 jaar.

"Over het algemeen gingen we ervan uit dat nitraatvervuiling niet een grote afstand door een bos zou afleggen, omdat het landschap zou dienen als een effectief filter, "Zei Sebestyen. "Deze studie toont aan dat, hoewel we daar geen ongelijk in hebben, we hadden meer informatie nodig om beter geïnformeerd te zijn." Bossen gebruiken over het algemeen het meeste nitraat, tenzij regenval en afvloeiing van gesmolten sneeuw tijdens hogere stroomgebeurtenissen leiden tot korte, maar belangrijke vensters wanneer onbewerkt nitraat naar stromen stroomt; soms op niveaus die onverwacht hoog zijn.

Te veel stikstof draagt ​​bij aan bosverlies en groei van hinderlijke vegetatie in meren en vijvers. Boomsoorten hebben verschillende niveaus van tolerantie voor stikstof. Te veel stikstof kan de bossamenstelling veranderen en een voet aan de grond geven voor niet-inheemse planten. "Ik maak me zorgen over de invloed van luchtvervuiling op bossen en stroomgebieden, " zei Trent Wickman, een Air Resource Specialist met de oostelijke regio van de USDA Forest Service en een co-auteur van de studie. "Er zijn een aantal federale en staatsprogramma's die gericht zijn op het verminderen van stikstofluchtvervuiling door voertuigen en industriële bronnen. Inzicht in het lot van stikstof dat in de lucht ontstaat, maar komt op het land terecht, is belangrijk om de effectiviteit van die programma's voor het verminderen van vervuiling te meten."

Sebestyen en de co-auteurs van het onderzoek suggereren dat, omdat onverwerkte stikstof niet wordt gefilterd door natuurlijke vegetatie in de mate die eerder werd aangenomen, monitoring in combinatie met deze basisinformatie is nodig om landbeheerders een meer genuanceerd beeld te geven van bosgezondheidsproblemen.