Исследователи из Университета Нью-Гэмпшира обнаружили беспрецедентно высокий уровень нитратов, основного питательного вещества для растений, в ручьях и водоразделах Пуэрто-Рико в течение года после двух последовательных сильных ураганов в 2017 году. Такое высокое количество нитратов может важные последствия изменения климата, которые могут нанести ущерб восстановлению лесов и поставить под угрозу экосистемы вдоль береговой линии Пуэрто-Рико из-за эскалации цветения водорослей и мертвых зон.
«Нитраты важны для роста растений, но это тот случай, когда у вас может быть слишком много хорошего», - сказал Уильям Макдауэлл, профессор экологических наук в UNH.«Уровни нитратов, которые мы наблюдали, были необычно высокими. За последние три десятилетия мы заметили повышенные уровни нитратов сразу после урагана, но после этих последовательных сильных штормов у автобуса сошли колеса. наблюдался рост уровня нитратов, который до сих пор полностью не восстановился».
Исследователи использовали водные датчики в ручьях в тропических горах Лукильо в Пуэрто-Рико, чтобы получать показания каждые 15 минут, чтобы отслеживать еженедельный химический состав рек после урагана Ирма (август 2017 г.) и урагана Мария (сентябрь 2017 г.). Они сравнили эти новые данные с еженедельными результатами химического анализа водотоков, собранными за последние 35 лет, что является самым длинным отчетом о химии тропических водотоков в мире. Как и ожидалось от прошлых ураганов, концентрация нитратов увеличивалась в течение нескольких месяцев после каждого шторма, достигая пика примерно через четыре месяца. Выводы, о которых сообщалось на осеннем собрании Американского геофизического союза (AGU) 2018 года в Вашингтоне, округ Колумбия, показали, что, в отличие от прошлых ураганов, увеличение все еще было очевидным через девять месяцев после урагана Мария и не вернулось к прежним базовым уровням. Базовые показатели оставались выше, и каждый раз, когда шел дождь, уровень нитратов повышался, даже после небольших ливней, что, вероятно, отражало основные биотические процессы (разложение листьев и деревьев и отрастание растительности), которые контролируют потоки нитратов.
«После ураганов «Ирма» и «Мария», кажется, существует «новая норма» для базового уровня нитратов», - сказал Макдауэлл. «Если это продолжится, и горные потоки будут переносить эти более высокие уровни нитратов в океан, это может нарушить прибрежную экосистему, возможно, поставив под угрозу кораллы и другие морские обитатели».
Также вызывает озабоченность продуктивность лесов. Основываясь на предыдущих исследованиях и наблюдениях на исследовательском полигоне Лукильо, историческая частота прямых ударов крупных ураганов по острову оценивается в каждые 50-60 лет. Но недавние записи показывают, что теперь это происходит раз в 10 лет. При таком увеличении частоты и силы штормов можно ожидать гораздо большего выноса нитратов в прибрежные воды с ограниченным содержанием азота, чем предполагалось ранее, что может привести к истощению постоянных запасов нитратов в лесу и иметь неопределенное влияние на продуктивность леса и возобновление роста.
Это исследование основано на работе, проведенной при поддержке Национального научного фонда (NSF) в рамках долгосрочных экологических исследований (LTER) NSF и Национальной обсерватории критических зон (CZO) в горах Лукильо.