Chesapeake Bay forurening strækker sig til begyndelsen af ​​det 19. århundrede

Mennesker begyndte målbart og negativt at påvirke vandkvaliteten i Chesapeake -bugten i første halvdel af 1800 -tallet, ifølge en undersøgelse af østlige østers af forskere ved The University of Alabama.

Arbejdet, udgivet i Videnskabelige rapporter , vis, at forureningens virkning ser lidt tidligere ud end tidligere antaget, men det bekræfter generelt stigende skovrydning og industrialisering omkring bugten førte til vandkvalitetsproblemer før borgerkrigen, som er blevet vist ved andre undersøgelser med forskellige testmetoder.

Undersøgelsen viser, at brug af østersskaller fra arkæologiske steder er en effektiv måde at måle miljøpåvirkningen af ​​affaldstilførsel på flodmundinger, især nitrogenniveauer, der påvirker østersens kemi, da den lever af næringsstoffer i vandet, ifølge papiret.

"Vi var en af ​​de første til at prøve dette på arkæologiske skaller, og den første til at identificere en gammel forureningstid ved hjælp af denne metode, "sagde Dr. C. Fred T. Andrus, lektor og formand for UA -afdelingen for geologiske videnskaber.

"Dette kan være en god måde for os at lære, hvordan grundlinjen for rent vand ser ud. Det fortæller os den naturlige mængde animalsk og menneskeligt affald, der skulle gå i en bugt, hvilket betyder noget, fordi det fiskeri, vi er afhængige af, kan blive stærkt beskadiget af overskydende nitrogen. "

Undersøgelsen blev ledet af Heather Black, en tidligere studerende i Andrus 'laboratorium, der fik sin bachelor- og kandidatgrad i geologi fra UA og nu er ved at tage en doktorgrad ved Florida International University.

Medforfattere på papiret inkluderer Andrus; W.J. Lambert, en UA -kandidat, der nu driver det stabile isotoplaboratorium i Alabama; Dr. Torben Rick, kurator for nordamerikansk arkæologi ved Smithsonian Natural History Museum; og Dr. David P. Gillikin, lektor i geologi ved Union College.

Sort valgte Chesapeake på grund af stor forurening, tidlig kolonisering i amerikansk historie og overflod af gamle skraldespand med kasserede østersskaller, eller skalmider, hun sagde.

Selvom nitrogen er nødvendigt for livet og en sund del af kystnære vandveje, for meget nitrogen ændrer økosystemet. Findes i menneskeligt og animalsk affald, stigende mængder kvælstof begyndte at skylle ind i bugten, da den midtatlantiske region transformerede sig gennem europæiske bosættere.

På trods af hvor kritisk det er for livet, historiske nitrogenniveauer er svære at vurdere, og meget organisk stof går tabt over tid. Skaller, selvom, er forskellige.

Sidder i bunden af ​​bugten ude af stand til at bevæge sig og spiser meget af det, der skyller over den, den østlige østers har en stor tolerance for ændringer i vandet. Fungerer som et filter, mens det føder, østersen bliver en rekord over miljøændringer ved at inkorporere organiske materialer i sin skal.

Gennem kemisk analyse af skalets vækstbånd - der dannes lidt på samme måde som træringe - kan forskere bestemme nogle af miljøforholdene i løbet af en østers levetid.

Ved hjælp af skaller indsamlet under arkæologiske udgravninger af Smithsonian Institution fra cirka 1200 til 1900, Sort sammenlignede forholdet mellem nitrogenisotoper lagret i skallerne med moderne skaller høstet nær en dok ved Smithsonian Environmental Research Center i Edgewater, Maryland.

Hun skrabede små mængder pulver ind fra skallen for at få en gennemsnitlig nitrogenisotop hen over østers liv. Resultaterne viser et tydeligt skift i nitrogenkilder mellem 1800 og 1850, som starter en hurtig stigning i nitrogen gennem i dag.

"De fleste mennesker tænker måske på, at den form for forurening - en mængde kvælstof, der er lidt uden for diagrammerne - som ikke forekommer før næsten anden verdenskrig, men det ligner 100 år tidligere, den slags kraftig påvirkning mærkes allerede, "Sagde Andrus.

Tidligere forskning med kerner af sedimenter gravet fra gulvet i bugten viste lignende niveauer af nitrogen i omtrent samme periode, men at bruge skaller fra arkæologiske steder er lettere at datere, Sagde Andrus. For en, de stammer fra det arkæologiske sted på grund af tilstødende artefakter, der svarer til et bestemt tidspunkt. Ud over, radiocarbon datering af aflejringerne kan fastslå skallernes alder.

Bundfald, på den anden side, kan hvirvle rundt og forstyrre og akkumulere med variable rater, hvilket gør dating mindre præcis end med skaller, han sagde.

"Hver måde du måler noget på har sine problemer, og vi kom til dette fra en anden vinkel, "Andrus sagde." Det er en meget robust form for replikation, der fortæller os, at Chesapeake Bay var forurenet tidligere, end vi troede, men den større betydning er, at det viser, at dette er et virkelig nyttigt værktøj til denne måling. "

Der er allerede en indsats for at prøve dette i andre kystfarvande. En anden af ​​Andrus 'studerende udførte lignende arbejde i Charleston Harbour, og resultaterne der viser, at østers lever under lignende nitrogenniveauer nu som i forhistorisk tid, trods en stigning i kvælstof i midten af ​​det 20. århundrede, han sagde.

Et papir om det projekt afventer offentliggørelse.

For Chesapeake, saneringsindsatsen pågår, og Andrus håber, at dette arbejde kan hjælpe med en forståelse af, hvordan en sund bugt ser ud.

"Dette arbejde giver oplysninger til folk, der er interesseret i afhjælpning, for at se et sundt mål, der henviser til, at de fleste af de direkte målinger af nitrogenniveauer kun går tilbage til 1970'erne, "sagde han." Disse målinger ville næsten helt sikkert allerede være et produkt af affald. Hvorvidt det er realistiske mål at rense vandet for, afhænger i høj grad af vandmængden, men det giver dig mindst en ramme. "