Onderzoekers van de Nagoya University in Japan hebben gemeld dat nitraat dat zich ophoopt in bodems die grenzen aan beken een belangrijke rol speelt bij de verhoging van het nitraatgehalte in beekwater als het regent. Hun bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Biogeosciences , kan helpen de stikstofvervuiling te verminderen en de waterkwaliteit in stroomafwaartse wateren, zoals meren en kustwateren, te verbeteren.

Nitraat is een essentiële voedingsstof voor planten en fytoplankton, maar een te hoog nitraatgehalte in beken kan de waterkwaliteit schaden, eutrofiëring veroorzaken (de overmatige verrijking van water door voedingsstoffen) en gezondheidsrisico's opleveren voor dieren en mensen. Hoewel bekend is dat het nitraatgehalte in beken stijgt als het regent, is de reden hiervoor onduidelijk.

Er zijn twee toonaangevende theorieën over hoe stroomnitraat toeneemt als het regent. Volgens de eerste theorie lost het nitraat in de atmosfeer op in regenwater en valt het direct in stromen. Terwijl de tweede theorie is dat, als het regent, bodemnitraat in het gebied dat grenst aan de beek, bekend als de oeverzone, in het beekwater stroomt.

Om de bron van het nitraat verder te onderzoeken, voerde een onderzoeksteam van de Universiteit van Nagoya onder leiding van professor Urumu Tsunogai van de Graduate School of Environmental Studies, in samenwerking met het Asia Center for Air Pollution Research, een studie uit om veranderingen in de isotopensamenstellingen van stikstof en zuurstof in nitraat en de toename van nitraatconcentraties in een stroom tijdens regenbuien.

Eerdere studies hebben gemeld dat nitraatconcentraties aanzienlijk toenemen tijdens stormen in de stromen van de bovenste Kajikawa-rivier in Niigata, in het noordwesten van Japan. De onderzoekers verzamelden watermonsters uit het stroomgebied van Kajikawa, bestaande uit de stromen van het bovenste deel van de rivier. Ze gebruikten een automatische watermonsternemer om tijdens drie stormen 24 uur lang met intervallen van één uur monsters te nemen uit het stroomgebied.

Door de concentraties en isotopensamenstellingen van nitraat in het beekwater te meten, vergeleek de groep vervolgens de resultaten met de concentraties en isotopensamenstellingen van bodemnitraat in de oeverzone van de beek. As a result, they found that most of the nitrate came from the soil in the zone rather than rainwater.

"We concluded that the flushing of soil nitrate in the riparian zone into the stream due to the rising of both stream water and groundwater level was primarily responsible for the increase in stream nitrate during the storm event," said Dr. Weitian Ding of Nagoya University, the corresponding author of the study.

The research group also analyzed the impact of atmospheric nitrate on increasing stream nitrate during the storms. Regardless of an increase in precipitation, atmospheric nitrate in stream water remained constant, suggesting that the atmospheric sources of nitrate had a minimal effect.

The researchers also found that the soil nitrate in the riparian zone was produced by soil-dwelling microorganisms. "Microbe-derived nitrate is thought to be accumulated in soil in the riparian zone only in summer and autumn in Japan," explained Professor Tsunogai. "From this perspective, we can predict that the increase of stream nitrate due to rain occurs only in these seasons." Understanding the seasonality of nitrate increases could be an important finding to help ensure safe fresh water. + Verder verkennen

Nitrate in drinking water tied to spontaneous preterm birth risk