Vejkantgrøfter er effektive til fjernelse af kvælstof

Grøfter i vejkanten er et fangststed for vand, fra både regn, der falder på veje og afstrømning fra græsplæner eller marker. Selvom grøfter er allestedsnærværende i landskabet, de har potentialet til at være meget mere end en regnvandsledning. Faktisk, grøfter er menneskeskabte lavland, der ofte fungerer som vådområder, komplet med fluktuerende vandstande og en bred vifte af vegetation og mikrober.

I disse menneskeskabte landskaber, fastboende mikrober og vegetation har evnen til at fjerne nitrogen fra det indgående vand, fjerner det fra systemet. I processen, nitrogenfjernelse i grøfter kan reducere nedstrømseffekterne af overskydende næringsstoffer, såsom algeopblomstring og døde zoner.

Men hvor effektive er grøfter til at fjerne kvælstof? Indtil nu, det var dårligt forstået.

I en ny undersøgelse, Tatariw et al. sammenlignet, hvordan grøfter - dem ved siden af ​​skove, byområder, og landbrugsmarker - fjern nitrogen og hvilke slags mikrober der lever i hver lokalitet. De så på tre forskellige vandskel nær Mobile Bay i Alabama og prøvede 96 forskellige grøfter, der strakte sig langs asfalterede to-sporede veje. Hvert vandskel repræsenterede grøfter langs skovklædte, udviklede sig, eller landbrugsjord.

For at karakterisere grøfterne, holdet så på plantebiomasse, indhold af uorganisk nitrogen i vand, og jordegenskaber. Fordi mikrober er så små, de kan ikke engang identificeres ved hjælp af et mikroskop, så forskerne brugte 16S rRNA-gener til at identificere og analysere de forskellige mikrober i hver prøve.

Sidst, forskerne beregnede potentialet for nitratfjernelse for hver prøve ved at tage jordprøverne, tilsætning af vand, og fremstilling af en opslæmning af grøftemateriale. En stabil isotop af nitrogen (15-nitrat) blev tilsat til gyllerne for at se, hvor meget nitrogen, der blev reduceret af mikroberne i prøven.

De fandt ud af, at mikroberne i grøfter havde potentialet til at fjerne nitrat (NO ₃ –) med op mod 89 % i gennemsnit. Selvom jordegenskaberne mellem grøftetyper var ens, holdet bemærker, at specifikke mikrober - klassificeret som Nitrososphaeraceae, Nitrosomonadaceae, Gaiellales, og Myxococcales - var mere rigelige i by- og landbrugsgrøfter, hvor menneskelig aktivitet er udbredt.

Samlet set, Grøfter viste sig at have et nitrogenfjernelsespotentiale svarende til mange naturlige økosystemer såsom vådområder og floder. Den nye forskning viser, at vejkantsgrøfter kan være vigtige områder for at fjerne kvælstof fra miljøet.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.