РОЛИ, Северная Каролина - Количество атмосферного азота, загрязняющего воды Северной Каролины и другие части бассейна Северной Атлантики, значительно увеличилось за последние три десятилетия, и это соответствует увеличению активности вредоносного цветения водорослей, согласно Морскому гранту Северной Каролины. исследование, опубликованное в июньском номере рецензируемого журнала Королевской шведской академии наук Ambio.
Доклад подготовлен Хансом Пэрлом, ученым-исследователем, получившим морской грант Северной Каролины, и профессором морских наук и наук об окружающей среде Кенана в Университете Северной Каролины в Институте морских наук Чапел-Хилл. Пэрл написал отчет в соавторстве с Дэвидом Уитоллом, аспирантом Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.
В ходе исследования ученые обнаружили, что атмосферный азот составляет от 46 до 57 процентов от общего количества поступающего извне или нового азота, отложенного в чувствительном к азоту бассейне Северной Атлантики. Увеличение может быть связано с растущими сельскохозяйственными, городскими и промышленными выбросами оксидов азота, аммиака и, возможно, органического азота.
«Исследование имеет важное значение, поскольку оно подтверждает, что атмосферный азот является региональным и глобальным источником загрязнения», - сказал Паэрл. «Мы также обнаружили сильную пространственную связь между водой в районах с высоким содержанием атмосферного азота и в местах, где было зарегистрировано увеличение вредоносного цветения водорослей. Это очень важно, поскольку мы только начинаем понимать важность связи между антропогенными загрязнение прибрежных океанов и распространение вредоносного цветения водорослей."
Паэрл был одним из первых ученых-экологов, которые определили атмосферный азот как возможный загрязнитель морской среды, опубликовав ранние результаты исследования в журнале Nature (Vol. 316:747-749) в 1985 году.
Когда цветущие водоросли разлагаются на дне океана или реки, они расходуют содержащийся в воде кислород. Если вода станет бескислородной, то есть в ней не будет растворенного кислорода, рыба и моллюски могут погибнуть. Некоторые токсичные или несъедобные цветущие виды могут изменить пищевые сети, на которые полагаются все виды коммерческого и спортивного рыболовства.
В Северной Каролине исследователи обнаружили, что увеличение атмосферного азота в прибрежных водах отражает изменение землепользования и деятельности человека. По словам Паэрла, одним из наиболее заметных изменений в землепользовании с конца 1970-х годов стало быстрое развитие свиноводства и птицеводства на среднеатлантической прибрежной равнине. Это сопровождалось образованием отходов животноводства и увеличением содержания атмосферного азота в результате хранения и внесения в почву. Азот улетучивается в виде аммиака из отходов свиноводства, отстойников и опрыскивателей. Эти выбросы аммиака переносятся по ветру и в конечном итоге оседают в водах, чувствительных к азоту.
«Аммиак является наиболее предпочтительным источником азота для многих видов водорослей, включая вредные формы», - сказал Паэрл. «Мы внимательно изучаем связь между повышенным отложением аммиака и потенциальным распространением вредоносного цветения водорослей».
В западноевропейских прибрежных регионах, расположенных с подветренной стороны от сельскохозяйственных, промышленных и городских выбросов, увеличение содержания атмосферного азота также способствует цветению водорослей в Балтийском и Северном морях.
Исследователи Sea Grant также обнаружили, что значительное количество нового азота непосредственно осаждается на поверхности океана, минуя эстуарные процессы, фильтрующие стоки. «Это делает азот более прямым источником прибрежных водорослей, в том числе вредоносного цветения водорослей», - сказал Паэрл.
Расширение урбанизации, а также сельскохозяйственной и промышленной деятельности, связанной с ростом населения прибрежных районов, сделает атмосферные отложения важным источником нового азота, стимулируя эвтрофикацию - процесс повышения содержания питательных веществ, который вызывает рост водорослей - в прибрежных водах, сказал Паэрл..
Sea Grant представляет собой сеть из 29 университетских программ, в которых участвуют более 300 учреждений по всей стране, занимающихся исследованиями, образованием и передачей технологий, касающихся прибрежных, морских и Великих озер. Sea Grant поддерживается Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) Министерства торговли США в партнерстве с штатами и частным сектором.