Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Mægtige flod, mægtigt filter:Gendannet flodslette hjælper med at helbrede Mississippi-floden

Hurst, Chris Rice og White prøver jord i en bundlandsskov, et økosystem, der er blevet reduceret med 80 procent i den nedre Mississippi Valley. Kredit:Fotokredit Joseph Baustian, Naturfredningsforeningen.

Huckleberry Finn ville ikke genkende nutidens nedre Mississippi-flod. Massive mure adskiller floden fra lavtliggende områder langs bredden, et område kaldet flodslettet. Flodsletter var engang afsmitningszonen for floden. Da folk bosatte sig i flodsletter, jorden blev omdannet til gårde, hjem, og virksomheder. Tæt på 1, 700 miles af vægge, eller diger, holde den nedre Mississippi-flod i skak.

"Det er mindre af en flod og mere af rør nu, " siger John White, en kystforsker ved Louisiana State University (LSU).

I løbet af det sidste århundrede, mængden af ​​kemiske forurenende stoffer, især nitrogengødning, i floden steg dramatisk. Når floden når den Mexicanske Golf, de forurenende stoffer skaber en "død zone" med lavt iltindhold, der dækker over 5, 000 kvadrat miles. Det er til dels fordi Mississippi-floden mangler et af sine vigtigste filtre:flodslettet.

White og hans kolleger ved LSU forsker i måder at fjerne forurenende stoffer fra floden. En metode er at forbinde floden med flodsletten igen. Når floder løber ud i flodsletter, bærer de jord med sig, skabe et vådområde. Vådområder fanger kemiske forurenende stoffer som nitrogen. Det lave iltindhold og det høje organiske stof i et vådområde skaber et unikt miljø. Når bakterier tilpasser sig dette miljø, de omdanner gødningskvælstof til en godartet nitrogengas.

"Der er en hel undergruppe af mikroorganismer, der gør dette, " siger White. "Du skal bare få processen i gang."

White og Hurst prøver jord fra Mollicy Farms, et genoprettet vådområde langs en biflod til Mississippi-floden. Kredit:Fotokredit Joseph Baustian, Naturfredningsforeningen.

Genforbindelse af floden til flodsletten er ikke sandsynligt for det meste af den nedre Mississippi-dal, som løber fra den Mexicanske Golf til det nordlige Arkansas og Tennessee. Imidlertid, en gård langs en af ​​Mississippis bifloder blev for nylig en flodslette ved et uheld. Dammen ved siden af ​​gården brød to steder og oversvømmede området.

Heldigvis, US Fish and Wildlife Service (USFW) havde planer med farmen om at bryde digen og tilføjede yderligere 4 pauser det følgende år for at fremskynde processen. USFW og The Nature Conservancy var allerede i gang med at genskabe et hårdttræsskovvådområde på gården. Denne type økosystem dækkede engang det meste af regionen, men kun 20 procent tilbage.

Det var en perfekt mulighed for White og hans kandidatstuderende, Nia Hurst, at undersøge, hvordan det restaurerede sted kan sammenlignes med en naturlig flodslette. Han og hans team målte niveauerne af nitrogenfjernelse fra både gården og et nærliggende skovklædt vådområde. Gruppen sammenlignede også jordegenskaberne for de to lokaliteter.

De opdagede, at det restaurerede sted fjernede næsten lige så meget nitrogen som den naturlige flodslette. Nitrogenfjernelseshastigheden var kun 28 % lavere på det restaurerede sted sammenlignet med det naturlige.

"Den gode nyhed er, at selvom det ikke er blevet restaureret ret længe, processen med nitrogenfjernelse har en næsten øjeblikkelig tilbagevenden, " siger White.

Hurst prøver jord fra et naturligt hårdtskovsvådområde. Jordbakterierne i dette vådområde er vitale filtre for Mississippi-floden. Kredit:Joseph Baustian, Naturfredningsforeningen.

Imidlertid, nogle af de andre vådområders jordegenskaber var endnu ikke vendt tilbage. Mikrobielle egenskaber, der hjælper vådområder med at filtrere forurenende stoffer, opbevare kulstof, eller hjælpe planter med at vokse var ikke nær så sunde som det naturlige sted. White siger, at området stadig har en lang vej at gå, før det er fuldt restaureret.

"Det kommer til at tage tid at gå tilbage, og vi er ikke sikre på, om det nogensinde vil gå tilbage, "Hvid kommenterer, "Men ethvert projekt, vi kan gøre for at fjerne det kvælstof, hjælper floden og kystvandene."

White siger, at der kun er nogle få undersøgelser, der viser et genoprettet økosystems vej mod genopretning. Denne forskning sporer stedets små skridt mod at blive et vådområde. Det beviser også, at flodsletter - naturlige eller skabte - betydeligt kan reducere mængden af ​​kvælstof, der når den Mexicanske Golf.

Læs mere om holdets forskning i Soil Science Society of America Journal . Felthjælp blev ydet af The Nature Conservancy, og assistentstøtte blev leveret af Louisiana Board of Regents for Hurst.


Varme artikler