Kraftig nedbør driver en tredjedel af nitrogenafstrømningen, ifølge ny undersøgelse

Kraftige regnbegivenheder, der kun forekommer et par dage om året, kan tegne sig for op til en tredjedel af den årlige nitrogenafstrømning fra landbrugsjord i Mississippi-flodbassinet, ifølge en ny undersøgelse foretaget af forskere fra Iowa State University.

U.S. National Science Foundation-finansierede forskning, udgivet i Kommunikation Jord &Miljø , bruger innovative computermodelleringsteknikker til at kvantificere nitrogenafstrømning fra landøkosystemer til floder og vandløb. Kvælstofgødning tilført Midtvestens landbrugsjord kan komme ned ad Mississippi-floden, hvor de bidrager til en hypoxisk (lav eller udtømt ilt) zone i den Mexicanske Golf.

Resultaterne kunne informere bedriftsledelsespraksis såsom timing og anvendelse af nitrogengødning for at reducere disse virkninger, sagde undersøgelsens hovedforfatter, Chaoqun Lu.

Lu udnyttede computermodellering til at simulere forskellige økologiske processer. Hendes tidligere arbejde så på, hvordan landbrugsjord lagrer kulstof, en proces kendt som kulstofbinding. For dette papir, Lu og hendes kolleger brugte modelleringsmetoder og offentligt tilgængelige vandkvalitetsdata, der dateres tilbage til 1980, til at analysere, hvordan nedbør påvirker nitrogenbelastningen i vandvejene i Midtvesten.

Lu sagde, at tidligere undersøgelser har vist, at år med høje nedbørsmængder også ser højere nitrogenbelastning fra land til vandområder. Men den nye undersøgelse så nøje på ekstreme nedbørshændelser i hele Mississippi-flodens bassin, defineret som enhver nedbør, der overstiger den 90. percentil af historiske daglige nedbørsrekorder for et sted på en måned.

Bassinet bredt, ekstreme nedbørshændelser fandt kun sted 8,6 dage om året i gennemsnit, men bidrog til cirka en tredjedel af det årlige samlede kvælstofudbytte, ifølge dataene.

"Det, der tiltrak os ved disse spørgsmål, er, at kraftig nedbør kan være meget lokaliseret, " sagde Lu. "Du ser nedbør her og der, og det forekommer i forskellige perioder af året. Vi ville se, om vi kunne kombinere langsigtede overvågningsdata og modelleringsværktøjer, der tager højde for disse forskelle, og få et bedre overblik over, hvordan de påvirker nitrogenbelastningen."

Tilføjet Laura Lautz, en programdirektør i NSF's afdeling for geovidenskab, "Denne forskning viser, at selvom ekstreme regnbegivenheder kun kan forekomme et par dage om året, de kan have en overordnet indflydelse på nitrogenbelastninger. Ved dette, vi kan tage en informeret og målrettet tilgang til at styre landbrugspraksis for at mindske udledningen af ​​næringsstoffer til Golfen."