Genopretning af vådområder nær gårde ville dramatisk reducere vandforurening

Afstrømning fra gødnings- og gødningsudbringning i landbrugsområder har ført til høje niveauer af nitrat i grundvandet, floder, og kystområder. Disse høje nitratniveauer kan true drikkevandssikkerheden og også føre til problemer med algeopblomstring og nedbrydning af akvatiske økosystemer.

Tidligere forskning har vist, at vådområder forbedrer vandkvaliteten, men hvor stor en indflydelse har vådområder på nitratfjernelse nu, og hvilke forbedringer kan genopretning af vådområder give i fremtiden?

Forskere fra University of Illinois Chicago og University of Waterloo forsøgte at evaluere disse detaljer i amerikansk skala og offentliggøre deres resultater i et nyt papir omtalt i tidsskriftet Natur .

Deres undersøgelse undersøger de positive effekter af vådområder på vandkvaliteten og potentialet for at bruge genopretning af vådområder som en nøglestrategi for at forbedre vandkvaliteten, især i Mississippi River Basin og den Mexicanske Golf.

Vådområdet har i det væsentlige en rensende effekt, når nitratholdigt vand trænger ind i dets grænser. Der finder kemiske reaktioner sted, der fjerner det skadelige nitrat fra vandet, giver mulighed for at frigive harmløs nitrogengas til atmosfæren og renere vand at strømme nedstrøms.

"Desværre, de fleste vådområder, der oprindeligt eksisterede i USA, er blevet drænet eller ødelagt for at gøre plads til landbrug eller byudvikling. Ironisk, områder med de største nitratproblemer, på grund af landbrug og intensiv brug af kvælstofgødning, er også normalt områder med det færreste antal tilbageværende vådområder, " sagde Kimberly Van Meter, UIC assisterende professor i jord- og miljøvidenskab og co-lead forfatter af papiret.

Forskerne brugte kort over resterende vådområder i hele USA til at kvantificere mængden af ​​nitrat, der i øjeblikket fjernes af vådområder. På trods af de høje niveauer af tab af vådområder, deres resultater tyder på, at nitratbelastningerne i Mississippi-floden kan være cirka 50 % højere, end de er i øjeblikket uden tilstedeværelsen af ​​vådområder.

Vådområdernes betydelige bidrag til den nuværende nitratfjernelse er vigtigt af to hovedårsager, ifølge UICs Van Meter og hendes kolleger Frederick Cheng, Danyka Byrnes og Nandita Basu, alle fra University of Waterloo.

"Først, Mississippi-floden er den største kilde til kvælstof til den Mexicanske Golf og en væsentlig årsag til den store døde zone, der opstår i Golfen hver sommer. Sekund, beskyttelsen af ​​nuværende vådområder er blevet eroderet i de senere år, især med revisioner af Clean Water Rule under Trump-administrationen, hvilket eliminerede beskyttelsen af ​​cirka halvdelen af ​​alle amerikanske vådområder, " sagde Van Meter.

Forskerne udførte også computermodelsimuleringer for bedre at forstå, hvordan genopretning af vådområder kan gavne vandkvaliteten.

"Vi fandt ud af, at ved at målrette genopretning af vådområder til områder i USA med de højeste niveauer af nitratforurening, selv en stigning på 10 % i det nuværende vådområde kan halvere nitratniveauet i floder og vandløb, " sagde Van Meter.

Omkostningerne ved et vådområdeinitiativ anslås til 3,3 milliarder dollars om året, et beløb, forskere beskrev som muligt givet de nuværende offentlige udgifter. Selvom det er det dobbelte af de anslåede omkostninger ved en ikke-målrettet tilgang, modellen viste, at den ville fjerne 40 gange mere nitrogen.

"Du får meget mere for pengene, hvis vådområders bevarelse og genopretning er målrettet, " sagde Nandita Basu, professor i civil- og miljøteknik, og jord- og miljøvidenskab ved University of Waterloo og tilsvarende forfatter til papiret. "Fra et politisk perspektiv, det er dramatisk mere effektivt."

Forfatterne peger også på, at forskellige negative socioøkonomiske udfald stammer fra nitratforurening i søer og kystområder. Når alger blomstrer, som generelt anses for at være grimme og ofte afgiver en ubehagelig svovllignende lugt, overtage et vandområde, det begrænser normalt den rekreative adgang til svømning, sejlsport, og fiskeri og, dermed, påvirker turismen negativt. Toksiner forbundet med algeopblomstring begrænser også fiskeriet, resulterer i økonomiske problemer for kystfiskeriet. Når byer er afhængige af påvirkede vandområder til drikkevand, omkostningerne til vandbehandling stiger også.