Люди начали ощутимо и негативно влиять на качество воды в Чесапикском заливе в первой половине 19-го века, согласно исследованию восточных устриц, проведенному исследователями из Университета Алабамы.
Работа, опубликованная в Scientific Reports, показывает, что эффект загрязнения проявляется немного раньше, чем считалось ранее, но в целом она подтверждает, что усиление вырубки лесов и индустриализация вокруг залива привели к проблемам с качеством воды до Гражданской войны, что было показано другие исследования с использованием различных методов тестирования.
Исследование показывает, что использование устричных раковин из археологических раскопок является эффективным способом измерения воздействия на окружающую среду отходов, поступающих в устья рек, особенно уровней азота, которые влияют на химический состав раковин устриц, поскольку они питаются питательными веществами в воде. бумага.
«Мы были одними из первых, кто попробовал это на археологических раковинах, и первыми, кто с помощью этого метода определил древний период загрязнения», - сказал доктор С. Фред Т. Андрус, доцент и председатель исследовательского центра. UA кафедра геологических наук.
Это может быть для нас хорошим способом узнать, как выглядит базовый уровень чистой воды. Он говорит нам о естественном количестве животных и человеческих отходов, которые должны поступать в залив, что важно, потому что рыболовство, которое мы могут быть сильно повреждены избытком азота».
Исследование возглавила Хизер Блэк, бывшая студентка лаборатории Андруса, которая получила степень бакалавра и магистра геологии в Австралии и сейчас работает над докторской диссертацией в Международном университете Флориды.
Среди соавторов статьи Андрус; У. Дж. Ламберт, выпускник UA, который сейчас руководит лабораторией стабильных изотопов в Алабаме; доктор Торбен Рик, куратор отдела археологии Северной Америки в Смитсоновском музее естественной истории; и д-р Дэвид П. Гилликин, адъюнкт-профессор геологии в Union College.
Блэк выбрала Чесапик из-за сильного загрязнения, ранней колонизации в американской истории и обилия древних куч мусора с выброшенными устричными раковинами или остатками ракушек, сказала она.
Хотя азот необходим для жизни и здоровой части прибрежных водных путей, слишком много азота меняет экосистему. Азот, обнаруженный в экскрементах человека и животных, начал смываться в залив по мере того, как среднеатлантический регион трансформировался благодаря европейским поселенцам.
Несмотря на то, насколько это важно для жизни, исторические уровни азота трудно оценить, и со временем теряется много органического вещества. А вот снаряды бывают разные.
Сидя на дне залива, не в силах двигаться и поедая большую часть того, что омывает его, восточная устрица хорошо переносит изменения в воде. Служа фильтром во время кормления, устрица становится рекордсменом изменений окружающей среды, включая органические материалы в свою раковину.
Благодаря химическому анализу полос роста раковины, которые по форме напоминают годичные кольца деревьев, ученые могут определить некоторые условия окружающей среды в течение жизни устрицы.
Используя раковины, собранные во время археологических раскопок Смитсоновским институтом, датируемых примерно с 1200 по 1900 год, Блэк сравнил соотношение изотопов азота, содержащихся в раковинах, с современными раковинами, собранными возле дока в Смитсоновском центре экологических исследований в Эджуотере, штат Мэриленд..
Она соскребла небольшое количество порошка с внутренней части раковины, чтобы получить среднее значение изотопа азота на протяжении всей жизни устрицы. Результаты показывают явный сдвиг в источниках азота между 1800 и 1850 годами, что приводит к быстрому увеличению содержания азота до сегодняшнего дня.
Большинство людей может подумать, что такого рода загрязнение - количество азота, которое немного зашкаливает - как не возникавшее почти до Второй мировой войны, но похоже, что 100 лет назад, такой тяжелый влияние уже чувствуется», - сказал Андрус.
Предыдущие исследования с использованием кернов отложений, выкопанных со дна залива, показали схожие уровни содержания азота примерно в тот же период, но, по словам Андруса, легче установить дату с использованием ракушек из археологических раскопок. Во-первых, они датируются местом археологических раскопок из-за соседних артефактов, соответствующих определенному времени. Кроме того, радиоуглеродное датирование отложений может точно определить возраст раковин.
Осадок, с другой стороны, может циркулировать, взбалтывать и накапливаться с переменной скоростью, что делает датировку менее точной, чем с ракушками, сказал он.
"Каждый способ измерения чего-либо имеет свои проблемы, и мы подошли к этому с другой точки зрения", - сказал Андрус.«Это очень надежная форма репликации, которая говорит нам о том, что Чесапикский залив был загрязнен раньше, чем мы думали, но более важным следствием является то, что это показывает, что это действительно полезный инструмент для такого измерения».
Уже предпринимаются попытки попробовать это в других прибрежных водах. Другой ученик Андруса выполнил аналогичную работу в гавани Чарльстона, и результаты показали, что устрицы живут при том же уровне азота, что и в доисторические времена, несмотря на всплеск азота в середине 20-го века, сказал он..
Доклад об этом проекте ожидает публикации.
В Чесапикском заливе продолжаются восстановительные работы, и Андрус надеется, что эта работа поможет понять, как выглядит здоровая бухта.
«Эта работа предоставляет информацию для людей, заинтересованных в реабилитации, чтобы увидеть здоровую цель, в то время как большинство прямых измерений уровня азота относятся только к 1970-м годам», - сказал он. «Эти измерения почти наверняка уже были бы бесполезными. Реалистичны ли эти цели по очистке воды, во многом зависит от водоема, но, по крайней мере, это дает вам основу».