Estudio encuentra el control de la contaminación por fósforo en los humedales más importantes de lo que se creía

DURHAM, NC - Un estudio dirigido por un científico de la Universidad de Duke sugiere que el actual énfasis en el control de la contaminación por nitrógeno de aguas arriba no aborda adecuadamente los impactos sobre la calidad del agua de otro contaminante potencial, fósforo. Por lo tanto, según los científicos, las actuales estrategias utilizadas por los gestores ambientales para controlar el exceso de nutrientes en los humedales costeros no pueden alcanzar sus objetivos previstos.

El hallazgo fue publicado en un informe en el viernes 24 de enero, de la revista Science por Pallaoor Venkatesh Sundareshwar, investigador e instructor en el Humedal Centro de la Universidad de Duke en la Escuela Nicholas de Medio Ambiente y Ciencias de la Tierra y co- autores James Morris y Brandon Fornwalt de la Universidad de Carolina del Sur en Columbia, y Eric Koepfler de Coastal Carolina University en Conway, Carolina del Sur El estudio fue financiado por la Fundación Nacional para la Ciencia y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica.

Sundareshwar y sus co-autores trabajaron en un humedal prístino en la Universidad de Laboratorio de Campo Marina Baruch de Carolina del Sur, cerca de Georgetown, donde las interacciones naturales organismos 'podrían ser estudiados en la ausencia de contaminación causado por los humanos.

Tanto el fósforo originario de las aplicaciones de fertilizantes aguas arriba, y el nitrógeno derivado de césped y agrícolas fertilizantes u operaciones ganaderas de animales pueden correr fuera de la tierra y el flujo aguas abajo a los estuarios de humedales poco profundos, donde pueden causar la proliferación de algas y muerte de peces que pueden poner en peligro crítico vivero de mariscos áreas.

Los gestores han hecho hincapié en el control de nitrógeno debido a que los nutrientes puede conducir a las algas "blooms" muy visibles en los estuarios, que pueden convertir el agua verde, dijo Sundareshwar en una entrevista. "La gente tiende a ser impulsado por lo que ven. Pero lo que hemos demostrado es que no es toda la verdad; hay una importante respuesta al fósforo por bacterias, que usted no puede ver ".

Al tratar a las parcelas de ensayo con cantidades medidas de nitrógeno y fósforo, y comparando esos resultados con las parcelas no tratadas, los científicos descubrieron que mientras que las plantas responden visiblemente a la fertilización nitrogenada, las bacterias en los suelos de los humedales saturados responden al fósforo, el nitrógeno no. Respuestas bacterianas a la contaminación por fósforo así discretamente imitan la respuesta de las algas a nitrógeno.

Cuando la contaminación por nitrógeno conduce a un aumento de algas en las aguas costeras, algas posterior nutrientes de liberación mortandad y de carbono que las bacterias utilizan para el crecimiento, y al hacerlo roban el oxígeno del agua necesaria, agregó.

Fósforo extra hace que las bacterias que someterse a un período de crecimiento rápido y también consume materia orgánica disponible, dijo Sundareshwar. En la eliminación de carbono de la materia orgánica de las bacterias toman oxígeno también. Cuando las aguas costeras están sobre-enriquecen con fósforo, bacterias por lo tanto pueden consumir carbono disponible y eliminar suficiente oxígeno del agua para potencialmente dañar a los peces, incluso si no hay un exceso de nitrógeno en el agua para provocar la proliferación de algas.

"Atrás han quedado los días de decir" el nitrógeno, que es lo único ", o" el fósforo, que es la única cosa '", dijo Sundareshwar. "Estoy diciendo que es hora de empezar a buscar un enfoque más integrado de la gestión costera."

No sólo las plantas y las bacterias en un humedal costero responden a diferentes nutrientes; el lazo entre los suministros de fósforo y el crecimiento bacteriano también afecta a las entradas y salidas de nitrógeno en un ecosistema de humedales, Sundareshwar y su informe coautores.

Entre ciertas plantas "leguminosas", como la soja que crecen en tierra firme, la fertilización con fósforo aumenta la fijación de nitrógeno por bacterias simbióticas "" que residen en las raíces de plantas. Estas bacterias convierten el nitrógeno del aire a una forma química que actúa como un fertilizante de plantas. La fijación de nitrógeno que también es un proceso de alto consumo de energía que requieren las bacterias simbióticas para utilizar carbono de sus plantas hospederas como fuente de energía.

A diferencia de cómo las bacterias simbióticas responder al fósforo en las plantas de tierra firme, el grupo de Sundareshwar encontró que la adición de fósforo extra para un humedal costero prístino puede incitar las bacterias no simbióticas que residen allí a "cerrar la fijación de nitrógeno en lugar de promoverla", dijo .

En Duke, Sundareshwar ha diseñado un nuevo curso sobre la biogeoquímica de los estuarios en base a sus estudios personales. "Como yo enseño este curso, siempre promuevo la visión integrada, para alejarse de aislamiento de salida de nitrógeno y fósforo," dijo.