Hiporheikus zóna jelenik meg a nitrogén-mentesítés kulcsa a patakokban

Hiporheikus zóna jelenik meg a nitrogén-mentesítés kulcsa a patakokban
Hiporheikus zóna jelenik meg a nitrogén-mentesítés kulcsa a patakokban
Anonim

A patakok hiporheikus zónáiról – azon régióról, ahol a patak- és talajvizek különböző típusú környezetben keverednek – az előzetes kutatási eredmények azt mutatják, hogy a hiporheás aktivitás a patakok légzésének akár 70 százalékát, mint oxigénigényét, és 10 százalékát tette ki. 50 százaléka a nitrátfelvételnek. Az eredmények arra utalnak, hogy a nitrát visszatartása a patakban növekszik a hiporheás zóna méretével. Steven A. Thomas, a Virginia Tech biológiával foglalkozó kutatója és kollégái a Virginia Technél, az Új-Mexikói Egyetemen és az Oak Ridge National Laboratory Környezettudományi Osztályán vizsgálták a patakok alatti hiporheikus zónát, ahol a felszíni és felszín alatti vizek keverd össze.Ez a régió "forró pont" - mondta Thomas, mert a biológiai aktivitás jelentős szerepet játszhat az áramlási nitrogén dinamikájában.

Thomas és kutatótársai a National Science Foundation hároméves ösztöndíjának felénél járnak, és eredményeik általában azt mutatják, hogy a patakokban visszatartott nitrogén körülbelül fele a hiporheás zónákban található. Azt vizsgálják, hogy az ilyen területek képesek-e kivonni a nitrogént a vízből. "Azok a patakok, amelyekben nagy a felszín-felszín csere, általában több nitrogént tartanak vissza" - mondta Thomas.

Bár a visszatartás átmeneti lehet, végső soron kívánatos, hogy a nitrogént gáz halmazállapotú dinitrogénné alakítsák vissza, mondta. A visszatartás késlelteti az anyagok lefelé irányuló seprését, de ha nem történik denitrifikáció, akkor az anyag lefelé kerül szállításra, ahol megváltoztathatja a környezeti feltételeket. "Megpróbáljuk meghatározni, hogy a hiporheás zónák fontos denitrifikációs területek-e, és ezért fontosak-e a globális nitrogénciklusban" - mondta.

Például a mezőgazdasági területeken gyakran használnak nitrogént és foszfort tartalmazó műtrágyát, amely végül a közeli patakokba kerül. Ez a folyamat magasabb nitrogénszintet eredményez, mint a patakokban természetesen előfordul, és fajok eltolódását vagy olyan szervezetek növekedését okozhatja, amelyek nem reprezentatívak az adott területen.

Ezenkívül, ha ez a nitrogén bejut a part menti területekbe és a tavakba, eutrofizációt vagy túlzott gyomnövekedést okozhat, ami sokféle vízminőségi problémát okoz.

Thomas és kollégiumai-H. Maurice Valett és Jackson R. Webster, a Virginia Tech biológia tanszékéről, Clifford Dahm az Új-Mexikói Egyetemről és Patrick J. Mulholland, az Oak Ridge National Laboratory munkatársa a nitrogén stabil izotópját adták hozzá nátrium-nitrát és klorid formájában négy izotóphoz. patakok. Kettő Észak-Karolina és Tennessee mesic erdőiben, kettő pedig Új-Mexikó félszáraz régiójában volt.

A nátrium-nitrát nehezebb izotópjának, a Na15NO3-nak a használata lehetővé tette a kutatóknak, hogy megkülönböztessék a bevitt nitrogén-nitrátokat a vízben előforduló természetben előforduló formáktól, és elkerüljék a nitrogénkészlet nagyságának megváltoztatását.A nitrát és a klorid arányát használták a nitrátfelvétel számszerűsítésére, vagy a patak által szükséges nitrátok mennyiségének meghatározására, és annak meghatározására, hogy ez a felvétel a patak felszínén és felszín alatti területén történt-e.

A patakok és a hozzájuk kapcsolódó élőhelyek, azaz a hiporheikus zónák fontos ellenőrző pontok lehetnek az emberi tevékenység által termelt nitrogénfelesleg helyreállításában – mondta Thomas. A denitrifikáció egy anaerob folyamat, amely nagyon alacsony oxigénszint mellett megy végbe, és gyakori lehet bizonyos vízi környezetben, mondta Thomas. A baktériumok ilyen környezetben élhetnek, ha oxigén helyett nitrátot használnak a légzéshez. Ebben a tevékenységben a nitrát dinitrogéngázzá (N2) alakul, ezt a folyamatot denitrifikációnak nevezik.

Thomas és munkatársai a hiporheás zóna nitrogéndinamikáját mérik fel. "Ha sok denitrifikációt találunk a felvízben, ez arra utal, hogy különös figyelmet kell fordítanunk ezekre a területekre, amikor fejlesztést tervezünk" - mondta Thomas.A tanulmányok befolyásolhatják az említett régiók fejlesztési prioritásait – mondta. "Ezek kulcsfontosságú ökológiai területek lehetnek, amelyek magasabb szintű védelmet érdemelnek, ha kiderül, hogy jelentős denitrifikációs zónák." Thomas és munkatársai azt gyanítják, hogy a kis patakok nagyon fontosak lehetnek, mivel olyan sok van, és olyan nagy területet fednek le.

Thomas bemutatta az első év kutatási eredményeit az Amerikai Geológiai Társaság novemberi renói találkozóján.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei