English
Zespół klimatologów z Carnegie opublikował badania, z których wynika, iż rosnące w skutek zmiany klimatu temperatury mogą mieć większe oddziaływanie na spływ powierzchniowy azotu do wód na terenach kontynentalnych Stanów Zjednoczonych niż przewidywany wzrost ilości opadów. Dotychczas to właśnie opady stanowiły dominujący nad temperaturą czynnik służący do określania ilości azotu gromadzącego się w amerykańskich rzekach.
Wpływ zmiany klimatu na spływ azotu do ekosystemów wodnych
Klimatolodzy z Carnegie Institution for Science, tworzący zespół kierowany przez Annę Michalak i Ganga Zhao, badali przez ostatnią dekadę wpływ zmiany klimatu na spływ azotu do ekosystemów wodnych oraz jakie zagrożenia dla jakości wody mogą z tego wyniknąć. Naukowcy przeanalizowali dane pochodzące z kilku dziesięcioleci, w których monitorowano przemieszczanie się tego pierwiastka chemicznego w kontynentalnych systemach rzecznych w Stanach Zjednoczonych. Wykorzystali je do prognozowania przyszłych trajektorii jego ruchu w scenariuszach zmiany klimatu.
Naukowcy zauważyli, że rosnące temperatury prawdopodobnie zrównoważą, a nawet zmniejszą nadmiar azotu spłukiwanego do rzek w USA, pomimo przewidywanego wzrostu opadów deszczu. Ich wyniki badań są odwrotne do tych z ostatnich dziesięcioleci, kiedy wzrost opadów wyprzedził globalne ocieplenie, doprowadzając do większego zanieczyszczenia wód związkami tego biogennego pierwiastka. Michalak, Zhao i reszta zespołu uważają, że ich praca stanowi krytyczną podstawę dla przyszłych badań nad wzajemnymi zależnościami między drogą, jaką pokonuje azot a zmianą klimatu w kontekście rosnących temperatur.
„Chociaż zbadano wpływ wywołanych przez zmianę klimatu zmian we wzorcach opadów deszczu, to do tej pory wpływ wzrostu temperatury na ruch azotu do środowisk wodnych nie został określony ilościowo w skali kontynentalnej z powodu braku dostępnych danych” – wyjaśnia współautor badania, Gang Zhao.
Względne role zmian temperatury i opadów deszczu
Średnie, a także ekstremalne opady deszczu mają wpływ na ilość azotu spływającego z lądu do wód, a także na to, ile czasu zajmuje mu dotarcie do środowiska wodnego, w którym ostatecznie stworzy niebezpieczne warunki. Pośrednio również temperatura wpływa na ilość tego biogennego pierwiastka przedostającego się do wód, ponieważ ocieplenie zwiększa parowanie, które z kolei zapobiega przedostawaniu się go do rzek.
„Nasze badania ilustrują złożone, a czasem zaskakujące sposoby, w jakich zmiana klimatu wpływa na dynamiczny system naszej planety” – powiedziała Michalak. „Rozwikłanie różnorodnych czynników, które zmieniają wpływ zmiany klimatu na jakość wody, pomoże rolnikom, zarządcom gruntów i decydentom realizować najlepsze możliwe strategie w celu zapewnienia ochrony jakości wody, przy jednoczesnym zapewnieniu zrównoważonej produkcji żywności i zaopatrzenia w wodę”.
Okazuje się, że zrozumienie względnych ról zmian temperatury i opadów deszczu ma kluczowe znaczenie dla projektowania strategii zarządzania jakością wody, które muszą być odporne na zmianę klimatu, a jednocześnie mają zapewniać społecznościom zrównoważone dostawy żywności i wody.
Azot i fosfor przyczyną eutrofizacji
Działalność człowieka zmieniła sposób, w jaki przemieszcza się ten biogenny pierwiastek w systemie lądowym, wodnym i atmosferycznym planety. Azot pochodzący z nawozów przedostaje się do wód i prowadzi do ich eutrofizacji (substancje biogenne zwiększają żyzność wód), w wyniku której dochodzi do zakwitu glonów. Wydzielają one niebezpieczne toksyny, które z kolei prowadzą do powstawania martwych stref o niskiej zawartości tlenu (zwanych niedotlenieniem). Eutrofizacja wód to postępujący proces degradacji ekosystemu wodnego. W ciągu ostatnich kilku lat w całych Stanach Zjednoczonych było głośno na temat dużych ilości zakwitów glonów w regionach jeziornych i przybrzeżnych.
Eutrofizacja zagraża zasobom wodnym na całym świecie. W Polsce z powodu zakwitów glonów zamykane są kąpieliska, a w Morzu Bałtyckim znajduje się największa w skali świata morska martwa strefa. Ze względu na obecny wymiar oddziaływania gospodarki rolnej na środowisko, pilne staje się podjęcie działań i wdrażanie różnych rozwiązań – w artykule „Jakiej polityki rolnej potrzebują polskie rzeki i Morze Bałtyckie?” wspominane są raporty OTOP-u (Ogólnopolskiego Towarzystwa Ochrony Ptaków), które podjęło próbę zgromadzenia wiedzy dotyczącej rozwiązań opartych na przyrodzie i których celem jest ograniczanie spływu biogenów obszarowych do ekosystemów wodnych.
