_ Cum a fost subestimat azotul în ecosisteme lacustre

Un dezechilibru ecologic într-un lac poate fi de obicei atribuit aportului crescut de nutrienți. Acest lucru are ca rezultat creșterea creșterii fitoplanctonului, deficiența de oxigen, înflorirea de cianobacterie toxice și moartea peștilor. Până în prezent, controalele în gestionarea lacurilor s-au concentrat în primul rând pe aportul de fosfor pentru a contracara acest efect.

Acum, această dogma este zguduită de un studiu realizat de Centrul Helmholtz pentru Cercetarea Mediului (UFZ) în colaborare cu Universitatea. din Aarhus (Danemarca) și Universitatea de Științe ale Vieții (Estonia) și publicat în Nature Communications. Cercetătorii arată că azotul este, de asemenea, un factor critic pentru creșterea fitoplanctonului în lacurile din întreaga lume.

Aportul de fosfor și azot din surse agricole și din stațiile de epurare a apelor uzate poate avea un efect puternic asupra creșterii fitoplanctonului în râuri și lacuri.

„Cu toate acestea, anterior se presupunea că creșterea fitoplanctonului în lacuri este în mare parte limitată și determinată de disponibilitatea fosforului”, spune autorul principal, dr. Daniel Graeber de la UFZ. Teoria de bază: dacă într-un lac sunt disponibile doar cantități mici de fosfor, creșterea fitoplanctonului este limitată în mod corespunzător. În schimb, cantitățile mari de fosfor vor conduce masiv creșterea fitoplanctonului.

„În acest model explicativ, azotul nu joacă niciun rol”, spune Graeber. "Acest lucru se bazează pe faptul că cianobacteriile specifice din apă pot lega azotul conținut în aer și îl pot introduce în lac. Prin urmare, acest lucru ar exclude o deficiență de azot pe termen lung în lacuri."

Nici un exces de azot nu ar putea promova creșterea fitoplanctonului și, prin urmare, nu ar putea da naștere în cele din urmă la eutrofizare. „Acest model formează baza pentru gestionarea lacurilor la nivel mondial, unde accentul s-a pus pe controlul aportului de fosfor pentru a contracara eutrofizarea lacului”, explică dr. Thomas A. Davidson, limnolog la Universitatea Aarhus și ultimul autor al studiului.

„Reducerea aportului de fosfor în mod repetat nu reușește să prevină eutrofizarea. Prin urmare, aceasta a dat naștere la întrebarea dacă ecuația apei include încă o altă necunoscută.” În studiul său de față, echipa de cercetare a identificat în mod clar azotul ca un astfel de factor și indică astfel noi direcții pentru știința apelor interioare (limnologie) și gestionarea lacurilor.

Aproximativ 89% din lacurile din întreaga lume sunt atât de numite lacuri de mică adâncime cu o adâncime medie de până la șase metri. Cercetătorii și-au efectuat investigațiile statistice cu date de monitorizare pe termen lung din 159 de lacuri de mică adâncime din America de Nord, Europa și Noua Zeelandă.

Pentru fiecare lac, au determinat relația dintre raportul dintre azotul total și fosforul total. și concentrația de clorofilă-a ca măsură a biomasei fitoplanctonului pe perioade de 5 ani.

„Am vrut să determinăm relațiile pe termen lung dintre raportul dintre cei doi nutrienți și creșterea fitoplanctonului”, explică Daniel. Graeber. „Ideea studiului nostru a apărut cu mai multe valori aberante într-un studiu anterior al ecologiei lacurilor de mică adâncime. În unele dintre lacuri, nu am văzut o corespondență liniară între nutrientul măsurat și o concentrație respectivă crescută sau scăzută de clorofilă-a.” spune limnologul.

„Ne-am întrebat: s-ar putea ca acest lucru să se datoreze raportului de nutrienți dintre fosfor și azot? Au existat deja câteva studii care sugerau că azotul ar putea juca un rol mai important în creșterea fitoplanctonului. în lacuri decât se presupunea anterior.”

Analizele statistice din studiul lor actual susțin teoria acestor studii și contrazic în mod clar consensul limnologic tradițional: 60% dintre corpurile de apă investigate prezintă o probabilitate foarte mare de limitare a dublelor nutrienți. Aceasta ar însemna că ambii nutrienți – fosforul și azotul – au un efect limitativ asupra creșterii fitoplanctonului în majoritatea lacurilor.

„Relațiile erau atât de clare încât nici nu mi-a venit să cred la început. corespundea exact cu ceea ce se știa din experimentele de laborator – acest lucru a fost cu adevărat uluitor", spune Graeber.

"Rezultatul a rezistat testării amănunțite a statisticilor: datele au fost robuste. Rezultatele noastre confirmă ipoteza că azotul nu este un participant pasiv la ecologia lacurilor. Și am putut dovedi pentru prima dată cu o bază de date largă că acest lucru se aplică în mod clar lacurilor din întreaga lume". Echipa de cercetare stimulează acum investigații suplimentare, atât în ​​teren, cât și prin modelare, cu ajutorul cărora rezultatele analizei datelor lor pot fi testate.

Prin studiul lor, cercetătorii au introdus în mod figurat azotul în ecuația ecologia lacului. Ei recomandă ca, în practică, azotul să primească acum mai multă atenție în gestionarea lacului. „Avem nevoie de o investigație pe termen lung a raporturilor de nutrienți pentru a asigura succesul unui management eficient și eficient al eutrofizării”, spune Graeber. „Acest lucru necesită un accent mai mare pe inputurile din agricultură, care au, în general, un conținut ridicat de azot.”

(Fluierul)