Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Når det regner, det hælder - virkningerne af regnvandsafstrømning

Finger Lakes -regionen i New York. Kredit:Neil Stalter

Den dejlige duft, der følger efter en forårsregn, mens du sidder på din veranda og nyder lyden af ​​dryp, der klapper på græsplænen, er så elsket, at den har fået sit eget ords distinkte ære:"petrichor." Lidt mindre romantisk er kilden til lugten:en blanding af planteolie og bakterielt biprodukt. Bortset fra det, da jeg var ung, bor i Conesus, New York, Jeg lærte at elske regnfulde dage. Der er noget særligt afslappende ved at være inde, mens himlen udenfor slipper millioner af liter vand løs på jorden.

Men regn er også synonymt med tristhed og besvær; med god grund. Regn, i alle dens former, forårsager milliarder af dollars i skade i USA hvert år. Og hver gang det regner, alle de millioner af liter vand, der vælter ned på jorden, skal et sted hen – og det hele trænger ikke ned i jorden under vores fødder. Alt det vand, der ruller af dit tag, gennem din have, og over gaden kaldes regnvandsafstrømning. Denne afstrømning er utrolig god til at opsamle, hvad end den kommer i kontakt med, når den bevæger sig nedad til den laveste højde. Smuds, næringsstoffer, affald; regnvand diskriminerer ikke. Ved en skæbnedrejning, de næringsstoffer, som den opsamler, mens den rejser, forårsager faktisk betydelig skade på det omgivende økosystem.

Jeg tilbragte meget af mit liv med at vokse op i Finger Lakes-regionen i New York, hvor smukke vandområder er hjemsted for tusindvis af arter og giver mulighed for alle former for rekreation – sejlsport, svømning, fiskeri, du navngiver det. Men når det regnede, strømmede regnvandet over gårde og opsamlede gødning og gødning, mens det rejste ned til søerne. Disse næringsstoffer ville derefter fodre tang og planteplankton, der lever i søen, hvilket gør svømning og genskabelse meget mindre behageligt. Væksten af ​​dette planteliv på grund af afstrømning skader ikke kun søens maleriske kvalitet, men udelukker også andre vigtige hjemmehørende arter fra at vokse på en sund måde. Dette fænomen kaldes eutrofiering.

Oprettelse af en død zone

Når regnen falder på jorden, det kan gøre en af ​​to ting:strømme ned i jorden og blive til grundvand, eller strømme oven på jorden og blive afstrømning. Når vandet strømmer ned i jorden, jorden fungerer som et "filter, " fange og holde på det meste, som regnvandet førte med sig. Træer og andet planteliv fanger også de næringsstoffer, som vandet bringer med sig. når vandet ikke kan komme ind i jorden, som når den falder ned på en parkeringsplads, den vil fortsætte med at rejse over jorden, indtil den rammer den nærmeste flod, sø, eller hav. Da dette vand ikke havde mulighed for at afsætte, hvad det end greb undervejs, det aflejrer det stof i vandmassen, hvor det kan begynde at have negative effekter på økosystemet.

Akvatiske døde zoner. Kredit:US EPA

Lidt djævelsk, nogle af de organismer, der har størst gavn af dette, er invasive arter, der allerede skader økosystemet. Da disse arter lever af de næringsstoffer, som regnvandet tilfører dem, de fortsætter med at udkonkurrere andre arter, og dermed forværre de negative virkninger, de har på fødekæderne. Når fytoplankton og planter blomstrer og vokser fra afstrømningsnæringsstofferne, det ville være naturligt at tro, at de i det mindste ville bidrage med ilt til det omgivende vand, at fremme eksistensen af ​​andre ikke-fotosyntetiske arter. Lidt ironisk nok, det modsatte er ofte sandt. Efterhånden som mere af dette plantemateriale vokser, flere dør og synker til bunden af ​​vandmassen. Bakterier, der venter på bunden, lever derefter af dette døde stof, mens de bruger ilt og skaber mere kuldioxid. Dette skaber, hvad der er almindeligt kendt som en hypoksiker, eller "død" zone. Denne iltfri zone skubber arter af fisk og andre mobile arter ud, skabe et område, der er næsten ubrugeligt på nogen kommerciel eller rekreativ måde.

Når vandet går fra et smukt blåt svømmehul til et grønt sumpet rod, færre mennesker vil bruge det til svømning eller fiskeri, eller endda bare for at se på. Hurtigt, penge fra turisme og rekreation vil tørre ud og efterlade disse områder med en grøn vandmasse, der ikke gør andet end at huse omfattende planteliv. Truede indfødte arter vil enten begynde den smertefulde vej mod udryddelse eller gå videre til en anden, mere gæstfrit område. Faktisk, delvis på grund af væksten af ​​dette fænomen, mere end 20 procent af de 10, 000 kendte ferskvandsfiskearter er enten uddøde eller truet i de sidste par årtier. Alt dette at sige, eutrofiering er dårligt for akvatiske økosystemers sundhed, samt den økonomiske sundhed i de samfund, der er bygget op omkring dem.

Hvad bidrager til problemet?

Den første ting, vi skal gøre for at løse problemet med næringsrig regnvand, er at finde ud af, hvad der præcist forårsager det. Først og fremmest, hvor kommer næringsstofferne fra? Der flyder bestemt noget rundt i miljøet, som vandet kan samle op på sin lange rejse til havet. Imidlertid, hovedkilden til disse næringsstoffer, såvel som andre kemikalier som pesticider, er græsplæner og gårde. Vand opfanger den gødning, som beboerne lægger på deres græsplæner og haver, samt de pesticider, som folk anvender på de planter, der opholder sig i de haver. Gårdene bruger også enorme mængder gødning, og dyr, der opdrættes på disse gårde, skaber gødning, der også bidrager til denne forurening.

Byens infrastruktur kan også bidrage til problemet i væsentlig grad. Kan du huske, hvordan jord og træer kan filtrere nogle af disse næringsstoffer og forurenende stoffer fra på vej ned ad strømmen? Desværre, vores veje, bygninger, og alle mulige andre ting, mennesker bygger, forhindrer meget af det regnvand overhovedet i at komme ind i jorden. Når vandet når fortovet, bærer alt det fangede undervejs, det vil enten løbe over det og nå et vandområde, eller gå ind i vores kloakinfrastruktur og til sidst blive omdirigeret via rør til vores floder og søer. I utroligt store storme, dette kan endda overvælde kloakinfrastrukturen og sende råt spildevand ind i vores ferskvandsforekomster. Dette er kendt som et kombineret spildevandsoverløb, og er desværre almindelig i mange byer som New York. Det fortsætter med at have en negativ effekt på Gowanus-kanalen, en relativt berømt Superfund-side. Ulovlige VVS-tilslutninger i dit hjem kan være medvirkende til dette problem, også, uden at du ved, og kan ende med at koste dig 300 USD om dagen i bøder, når det først er opdaget. At få VVS efterset regelmæssigt for at sikre overholdelse kan forhindre dette og gå en lang vej for at beskytte miljøet. Men selv bortset fra kombineret kloakoverløb, menneskelig infrastruktur kan bidrage til en stigning på 25 procent i mængden af ​​regnvandsafstrømning.

Hvad kan vi gøre?

Forurening fra næringsrig regnvandsafstrømning. Kredit:Maria Willhoit/Population Education

Heldigvis, regnvandsafstrømning er et problem, som forskere har forsket i og dechifreret i årtier, og ingeniører og byplanlæggere har skabt spændende nye tiltag og strategier til at dæmme op for nogle af de negative effekter af regnvand.

Der er klare og nemme trin, som alle med en gård eller have kan tage for at hjælpe. Den vigtigste måde, hvorpå både byer og husejere kan begynde at løse dette problem, er gennem opførelsen af ​​regnhaver! Det virker enkelt, men det virker virkelig. Regnhaver kan fange og bruge det meste eller alt det vand, din have fanger fra en gennemsnitlig storm. En nem måde at lave en angrebsplan på er at se på din have under og efter din næste store regnstorm. Se, hvor der i gården ser ud til at flyde meget vand, og hvor græsset og jorden er vådest. Dette er en førsteklasses beliggenhed for en regnhave. Derefter, du kan hyre nogen eller selv bygge en regnhave og fylde den med de planter, du elsker. Der er mange forskellige slags planter, der virker, men jeg foreslår personligt tilsætning af svampe, fordi de er gode til at bortfiltrere næringsstoffer og affald fra regnvand, og kan endda senere plukkes og bruges til madlavning. Kong Stropharia-svampen (alias havegiganten) ville være en fantastisk tilføjelse til en regnhave.

Det kan også hjælpe med at begrænse eller eliminere brugen af ​​gødning, pesticider, eller gødning i dine græsplæner, gårde, og haver. Faktisk, ved nogle foranstaltninger, den gennemsnitlige forstadsplæne sprøjtes med 10 gange mere pesticid pr. acre end landbrugsjord. Så lige fra start, du kan mindske mængden af ​​pesticid, og det vil stadig have samme effekt. Der er også andre miljøvenlige muligheder for gødning, som stadig vil hjælpe din græsplæne, men bidrager meget mindre til den negative virkning af eutrofiering.

Regn forsvinder aldrig, og det er menneskelig infrastruktur heller ikke. Men nye teknologier som permeable belægninger, konstruktion af regnhave i bycentre, og offentlig uddannelse kan gå langt i at beskytte søernes skønhed og sundhed, floder, og oceaner, som så mange mennesker og dyr kalder hjem. Ved at arbejde sammen om at bevare plantelivet, der filtrerer stormvand og tage skridt i vores hverdag til at bremse afstrømningen og i stedet bruge det til noget smukt som en regnhave, vi kan begynde at tackle problemet med regnvandsforurening sammen. Som en, der boede på en stor sø i over 10 år, Jeg ved, hvor vigtig den sø er for mig; Jeg kan kun forestille mig, hvor vigtigt det er for fiskene, der lever i det. Til tider kan det virke som om, at disse vanskelige problemer er umulige at håndtere, men ved at alle tager små skridt for at gøre en forskel, vi kan gøre store fremskridt sammen.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.




Varme artikler