Afvloeiing van kunstmest en bemesting in landbouwgebieden heeft geleid tot hoge nitraatgehalten in het grondwater, rivieren, en kustgebieden. Deze hoge nitraatgehalten kunnen de drinkwaterveiligheid in gevaar brengen en ook leiden tot problemen met algenbloei en aantasting van aquatische ecosystemen.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat wetlands de waterkwaliteit verbeteren, maar hoeveel invloed hebben wetlands nu op de nitraatverwijdering, en welke verbeteringen kunnen wetlandherstel in de toekomst opleveren?

Onderzoekers van de University of Illinois Chicago en de University of Waterloo probeerden deze details op Amerikaanse schaal te evalueren en hun bevindingen te publiceren in een nieuw artikel in het tijdschrift Natuur .

Hun studie onderzoekt de positieve effecten van wetlands op de waterkwaliteit en het potentieel om wetlandherstel te gebruiken als een belangrijke strategie voor het verbeteren van de waterkwaliteit, met name in het stroomgebied van de Mississippi en de Golf van Mexico.

Het wetland heeft in wezen een zuiverende werking wanneer met nitraat beladen water zijn grenzen binnenkomt. Er vinden chemische reacties plaats die het schadelijke nitraat uit het water halen, waardoor onschadelijk stikstofgas in de atmosfeer kan vrijkomen en schoner water stroomafwaarts kan stromen.

"Helaas, de meeste wetlands die oorspronkelijk in de VS bestonden, zijn drooggelegd of vernietigd om plaats te maken voor landbouw of stedelijke ontwikkeling. Ironisch, gebieden met de grootste nitraatproblemen, door landbouw en intensief gebruik van stikstofmeststoffen, zijn meestal ook gebieden met het minste aantal resterende wetlands, " zei Kimberly Van Meter, UIC-assistent-professor aard- en milieuwetenschappen en co-hoofdauteur van het artikel.

De onderzoekers gebruikten kaarten van resterende wetlands in de VS om de hoeveelheid nitraat te kwantificeren die momenteel door wetlands wordt verwijderd. Ondanks de hoge mate van verlies van wetland, hun resultaten suggereren dat de nitraatbelasting in de Mississippi-rivier ongeveer 50% hoger zou kunnen zijn dan nu het geval is zonder de aanwezigheid van wetlands.

De significante bijdrage van de wetlands aan de huidige nitraatverwijdering is om twee belangrijke redenen belangrijk:volgens UIC's Van Meter en haar collega's Frederick Cheng, Danyka Byrnes en Nandita Basu, allemaal van de Universiteit van Waterloo.

"Eerst, de Mississippi-rivier is de grootste stikstofbron voor de Golf van Mexico en een belangrijke oorzaak van de grote dode zone die elke zomer in de Golf verschijnt. Tweede, beschermingen voor huidige wetlands zijn de afgelopen jaren geërodeerd, vooral met herzieningen van de Clean Water Rule onder de regering-Trump, waardoor bescherming voor ongeveer de helft van alle Amerikaanse wetlands werd geëlimineerd, ', aldus Van Meter.

De onderzoekers voerden ook computermodelsimulaties uit om beter te begrijpen hoe het herstel van wetland de waterkwaliteit ten goede zou kunnen komen.

"We ontdekten dat door het herstel van wetland te richten op gebieden in de VS met de hoogste niveaus van nitraatvervuiling, zelfs een toename van 10% van het huidige waterrijke gebied zou het nitraatgehalte in rivieren en beken met de helft kunnen verminderen, ', aldus Van Meter.

De kosten van een wetlands-initiatief worden geschat op $ 3,3 miljard per jaar, een bedrag dat onderzoekers beschreven als haalbaar gezien de huidige overheidsuitgaven. Hoewel dat twee keer zo hoog is als de geschatte kosten van een niet-gerichte aanpak, het model toonde aan dat het 40 keer meer stikstof zou verwijderen.

"Je krijgt veel meer waar voor je geld als het behoud en herstel van wetlands wordt beoogd, " zei Nandita Basu, hoogleraar civiele techniek en milieutechniek, en aard- en milieuwetenschappen aan de Universiteit van Waterloo en corresponderende auteur van het artikel. "Vanuit een beleidsperspectief het is veel effectiever en efficiënter."

De auteurs wijzen er ook op dat verschillende negatieve sociaal-economische gevolgen voortkomen uit nitraatvervuiling in meren en kustgebieden. Als algen bloeien, die over het algemeen als lelijk worden beschouwd en vaak een onaangename zwavelachtige geur afgeven, een waterlichaam overnemen, beperkt het meestal de recreatieve toegang om te zwemmen, varen, en vissen en, dus, heeft een negatief effect op het toerisme. Toxines geassocieerd met algenbloei beperken ook de visserij, waardoor de kustvisserij in financiële problemen komt. Wanneer steden voor drinkwater afhankelijk zijn van getroffen waterlichamen, ook de kosten van waterbehandeling stijgen.