Исследование было издано сегодня в научном журнале Nature Geoscience. Исследование было во главе с исследователями из Колледжа Миннесотского университета Науки и Лаборатории Св.
Энтони Фаллса Разработки и Колледжа Университета Биологических наук.В сельскохозяйственных районах как Средний Запад Соединенных Штатов избыточный нитрат, полученный из удобрения урожая, пробивается к рекам и потокам через системы дренажа недр и сельскохозяйственным канавам. Однажды в потоках и реках, высокие концентрации нитрата могут быть вредны для экосистем и здоровья человека. Это включает воздействия, такие как загрязнение питьевой воды и Мексиканский залив Мертвая Зона.
Хотя темой был центр обширного исследования, мало тяги было сделано к эффективным стратегиям сокращения нитрата в пейзажном масштабе.В этом исследовании исследователи использовали пробы воды, собранные за четырехлетний период больше чем от 200 водных путей в интенсивно управляемом, Миннесотском Бассейне реки на 17 000 квадратных миль, вместе с геопространственной информацией о землепользовании в водоразделе.
Они смогли изолировать эффект заболоченных мест в действии и речных концентраций нитрата в больших водоразделах.Значительные результаты исследования включают:Когда потоки потока высоки, заболоченные места в пять раз более эффективны за область единицы при сокращении нитрата, чем лучшие наземные методы сохранения.
Другие общие методы сохранения эффективные при более низких условиях потока, но переполненные более высокими потоками потока.Расположение заболоченных мест в водоразделе – ключевой предсказатель величины сокращения нитрата. Если заболоченные места перехватывают 100 процентов водосборного бассейна, они в три раза более эффективные при удалении нитрата по сравнению с перехватом 50 процентов водосборного бассейна.
Сокращение нитрата из-за эфемерных (временных) заболоченных мест, таких как прибрежные поймы и более географически изолированные заболоченные места (заболоченные места, не связанные с речной сетью поверхностной водой), было измеримым и было самым высоким во время высоких потоков потока, когда такие особенности гидрологическим образом связаны с поверхностной водой.Это последнее открытие особенно интересно к дебатам текущей политики по управлению и инструкциям, которые влияют на качество воды в сельскохозяйственных районах.
В то время как есть сильный научный консенсус, что маленькие или временные водные тела, такие как эфемерные заболоченные места играют существенные роли для улучшения качества воды вниз по течению, их правовой статус для защиты согласно закону о Чистой воде сомнителен. Решения суда, ожидаемые в 2018, могли оказать большое влияние на то, как, и если, эти водные тела защищены в последующие годы.
«Мы оцениваем то, что мы можем измерить, таким образом, это – важный шаг вперед в признании, что, поскольку мы теряем заболоченные места, мы также теряем значительные преимущества, которые они предоставляют с точки зрения контроля за загрязнением окружающей среды», сказала Эми Хансен, научный сотрудник в Осенней Лаборатории Университи оф Миннезота-Стрит Энтони и одном из ведущих авторов исследования.Вклад маленьких заболоченных мест также особенно важен для будущего. Прогнозы климата для региона предсказывают увеличения и частоты осадков и величины – условия, при которых это исследование нашло, что заболоченные места играют измеримую роль в сокращении прибрежного нитрата.
«Наша работа показывает, что восстановление заболоченного места могло быть одним из самых эффективных методов для всестороннего улучшения качества воды перед лицом изменения климата и растущего мирового спроса на еду», сказал соавтор исследования Жак Финли, преподаватель в Отделе Миннесотского университета Экологии, Эволюции и Поведения в Колледже Биологических наук.Результаты этого исследования не только помогают продвинуть науку о заболоченных местах и контроле за загрязнением окружающей среды, но также и могут предоставить практическое применение практикам, надеющимся развивать руководство на расположении восстановления заболоченного места и потенциальных выгодах. Способностью предназначаться для местоположений на пейзаже, где восстановление заболоченного места было бы самым эффективным для удаления нитрата, больше стратегических союзов и финансирования могут стать доступными, чтобы заставить такие проекты произойти.«Местоположение заболоченных мест – важные предсказатели того, насколько эффективный они при сокращении нитрата», сказал Хансен. «Программы качества воды, которые предназначаются для этих местоположений, были бы более экономически выгодными также».
Другие соглашаются, что больше заболоченных мест могло быть взаимовыгодным в местном масштабе и национально.«Сельскохозяйственная производительность приносит пользу экономике, но часто сопровождается затратами на охрану окружающей среды», сказал Том Торджерсен, директор Воды Национального научного фонда (NSF), Устойчивости и программы Климата, которая финансировала исследование. «Это исследование демонстрирует, что сохранение или восстановление заболоченных мест в интенсивно управляемых сельскохозяйственных водоразделах уменьшили бы нитрат в реках и улучшили бы местное качество воды, в то время как также сокращение нитрата экспортирует в Мексиканский залив гипоксическую зону».
В дополнение к Хансену и Финли, другими авторами исследования была Кристи Долф, Отдел Миннесотского университета Экологии, Эволюции и Эфи Фуфула-Джорджио, Калифорнийского университета, Ирвина.