Stærkere storme hæmmer vandløbs og floders evne til at rense forurening

Ferskvandsstrømme og floder renser naturligt nogle former for forurening, der stammer fra by- og landbrugsområder, men øget stormintensitet reducerer denne evne, hvilket understreger behovet for at forbedre forvaltningen af ​​non-point kilder til forurening og regnvandshåndtering, ifølge ny forskning offentliggjort i Vandressourceforskning , et tidsskrift fra American Geophysical Union.

Forskningsresultaterne fremmer indsatsen for yderligere at forstå vandløbs og floders evne til at rense vandskelforurening og bestemme, hvordan man bedst håndterer non-point nitrogentilførsler forbundet med menneskelig aktivitet. Forskere brugte en ny generation af højteknologiske sensorer placeret direkte i vandløb og floder til at måle nitratkoncentrationer kontinuerligt under forskellige strømningsforhold. Disse sensorer transformerer forståelsen af ​​vandkvalitet og hvordan man kan forbedre dets styring.

"I hele verden, mennesker har fordoblet mængden af ​​kvælstof, der kommer ind i miljøet i løbet af det sidste århundrede. Meget af dette kvælstof eksporteres ikke gennem floder til kystområder, på trods af, at mange kystområder er blevet stærkt forringet af kvælstof. Et stort spørgsmål er tilbage om, hvor alt det menneskeindførte kvælstof bliver af. Dette arbejde ser på en del af Oyster River-vandskelsystemet - flodnettet - for at se, hvor meget det kan fjerne, sagde Wilfred Wollheim, en professor i naturressourcer og miljø ved New Hampshire Agricultural Experiment Station og hovedforfatter af undersøgelsen.

Ikke-punktforurening skyldes generelt landafstrømning, atmosfærisk aflejring, gødning, septiske systemer og/eller hydrologisk modifikation fra stadigt voksende vejnet. Non-point kildeforurening kommer fra mange diffuse kilder såsom landbrugsjord, byggepladser, defekte septiksystemer og boligområder. Det er forårsaget af nedbør eller snesmeltning, der bevæger sig over og gennem jorden. Når afstrømningen bevæger sig, det opsamler og bortfører naturlige elementer og menneskeskabte forurenende stoffer, endelig deponerer dem i vandløb, floder, søer, vådområder, kystvande og grundvand.

Specifikt, forskerne fandt:

1. By- og landbrugsområder bidrager med meget højere næringsstoftilførsler til vandløb og floder end skove, især under storme.
2. Ferskvandsøkosystemer er i stand til at rense noget af denne højere tilførsel af næringsstoffer, før den når til kystområder.
3. Ferskvands evne til at rense næringsstofforurening falder hurtigt med større storme. Dermed, efterhånden som stormen tiltager, mere nitrat vil overføres til kystområder.
4. Der skal foretages forbedringer i non-point forvaltning af næringsstoffer på land ved at reducere tilførslerne, mens der tages hensyn til forskellig stormintensitet eller ved øget regnvandshåndtering. Dette gælder især, hvis klimaekstremiteterne fortsætter med at forværres.

"The Great Bay Estuary anses for at være kvælstof-forringet til dels på grund af non-point nitrogenkilder fra dets vandskel. Problemet ville være endnu værre, hvis det ikke var for det faktum, at vandløb og floder renser noget af den kvælstofforurening, før det når til bugten. Det er vigtigt at beskytte vandløb og floder, så de kan fortsætte med at levere denne vigtige økosystemtjeneste, " sagde Wollheim.

"Men klimaforskere forudser, at stormen vil stige i fremtiden, forbundet med klimaændringer, hvilket betyder mindre tilbageholdelse af floder. Derfor, det bliver endnu vigtigere at reducere de oprindelige nitrogenkilder, som kommer ind i vandskellet i gødning, menneskeligt affald og gennem atmosfærisk forurening. Vi skal tænke over, om vi skal gøde vores græsplæne så meget, sørge for, at vores septiske systemer vedligeholdes og understøtter lovgivning for at hjælpe med at reducere tilførslen af ​​næringsstoffer, især da flere mennesker flytter til regionen," sagde han.

Fremadrettet, forskere planlægger at undersøge bidraget fra reservoirer til nitrogenfjernelse i flodnettet. Wollheim forklarede, at hvis dæmninger fjernes og deres reservoirer drænes, nitrogenstrømme til flodmundingen kan også stige. Det er vigtigt at isolere virkningerne af reservoirer fra naturlige vandløb, floder, damme og søer.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.