Al estudiar el arroz silvestre en lagos y arroyos, un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Minnesota descubrió que el sulfato en las vías fluviales se convierte en niveles tóxicos de sulfuro y aumenta otros elementos nocivos. Esto incluye metilmercurio, la única forma de mercurio quecontamina el pescado
El sulfato es un compuesto que se libera en el agua dulce de la minería, las aguas residuales, los fertilizantes, la combustión de combustibles fósiles y otras actividades humanas, así como de fuentes geológicas naturales en algunas partes del estado. Los investigadores publicaron recientemente tres estudios relacionados sobreel tema del sulfato en agua en el Revista de Investigación Geofísica: Biogeosciences publicado por la American Geophysical Union.
"El arroz salvaje sirve como una especie emblemática o el equivalente de nuestro 'canario en una mina de carbón', advirtiéndonos sobre cómo la actividad humana afecta la calidad del agua en Minnesota", dijo Amy Myrbo, investigadora asociada de la Universidad deInstalaciones LacCore / CDSCO de Minnesota en el Departamento de Ciencias de la Tierra y autor principal de dos de los tres estudios. "Los resultados de nuestros estudios son importantes porque muestran que los aumentos de sulfato en nuestros lagos y arroyos pueden tener múltiples consecuencias negativas para los ecosistemas, inclusoaunque el sulfato en sí mismo es relativamente benigno "
El arroz silvestre es culturalmente importante para múltiples grupos en Minnesota, especialmente los nativos americanos. El arroz silvestre también proporciona hábitat y alimento para las aves acuáticas y otros animales salvajes. La investigación realizada en las décadas de 1940 y 1950 encontró que el arroz silvestre creció mejor en los lagos de Minnesota con bajo contenido de sulfato, peronadie sabía por qué. La correlación era un enigma, ya que el sulfato no es muy tóxico para las plantas o los animales.
Esta nueva investigación encuentra que el problema es el sulfuro, no el sulfato. El sulfato puede convertirse en niveles tóxicos de sulfuro en el suelo de los humedales, como aquellos en los que el arroz silvestre germina y arraiga. El arroz silvestre es una planta anual que debe germinar cada uno.brotan de semillas que cayeron la caída anterior en el suelo húmedo. Los microbios anaeróbicos en el suelo producen sulfuro a partir de sulfato en el agua suprayacente. Los lagos, arroyos y humedales que tienen altas concentraciones de sulfuro disuelto en el sedimento tienen, por lo tanto, una baja probabilidad deHospedaje de arroz salvaje.
Además de la liberación de sulfuro, los investigadores descubrieron que la descomposición acelerada de las plantas en las vías fluviales causada por los sulfatos libera fósforo y nitrógeno, que fertiliza el cuerpo de agua y puede cambiar la comunidad de plantas dentro del ecosistema, incluido el aumento de la proliferación de algas.los microbios que convierten el sulfato en sulfuro también producen metilmercurio, la única forma de mercurio que contamina a los peces.
"Minnesota es único entre los estados de EE. UU. Y las provincias canadienses en que tiene un estándar de calidad del agua que regula el sulfato", dijo Myrbo. "Esto no se trata solo del arroz silvestre. Ahora hemos descubierto que poner sulfato en nuestra agua tieneconsecuencias en el futuro, incluyendo más mercurio en los peces, cambios en el hábitat de los patos y cambios en la cadena alimentaria ".
Durante tres veranos en 2011, 2012 y 2013, los investigadores estudiaron muestras de agua y sedimentos de más de 100 lagos y arroyos en Minnesota donde crece el arroz silvestre o donde determinaron que debería estar creciendo el arroz silvestre. Muchas de estas vías fluviales estaban en el noreste de Minnesotadonde el sulfato no se produce naturalmente. Los investigadores realizaron más de 100 mediciones en cada sitio estudiando núcleos de sedimentos, agua en el sedimento, agua superficial y varias plantas. Analizaron cosas como la química, profundidad y transparencia del agua.
En casi todos los casos, el agua con los niveles más altos de sulfato no tenía arroz silvestre, a pesar de que otras condiciones parecían ideales para el crecimiento de la planta acuática. La investigación de campo del equipo que mostró los efectos del sulfato en la calidad del agua reflejó estudios realizados porotros investigadores en tanques
"Nuestra investigación se basa en la ciencia sólida y mostró los mismos resultados que otros estudios en entornos artificiales", dijo Myrbo. "Sabemos que los problemas relacionados con nuestras vías fluviales pueden ser muy complejos, pero esperamos que nuestro trabajo se pueda utilizar para mejorarpolítica pública que equilibre las necesidades económicas de nuestro estado con la soberanía alimentaria y la protección del medio ambiente ".
Además de Myrbo, los investigadores involucrados en el estudio incluyen Curt Pollman, Aqua Lux Lucis, Inc. en Gainesville, FL; Ed Swain, Agencia de Control de Contaminación de Minnesota; Nathan Johnson, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Minnesota-Duluth; JohnPastor, Departamento de Biología, Universidad de Minnesota-Duluth; Marta Shore, Escuela de Salud Pública, Universidad de Minnesota-Twin Cities; y varios otros socios de la Estación de Investigación St. Croix Watershed del Museo de Ciencias de Minnesota, Universidad de Wisconsin RiverFalls y el Departamento de Salud de Minnesota, así como 20 estudiantes y empleados de la Universidad de Minnesota que formaron parte del equipo de campo.
La investigación fue financiada por el Fondo de Agua Limpia del Estado de Minnesota, creado por la Enmienda de Agua Limpia, Tierra y Legado a la constitución de Minnesota, y la Fundación Nacional de Ciencias a través de la Instalación LacCore de la Universidad de Minnesota.
"Creemos que esto es solo el comienzo de nuestra investigación sobre el estudio de las aguas de Minnesota y los efectos en las comunidades", dijo Myrbo.
Myrbo y sus colegas de la Universidad recibieron recientemente un premio de investigación de $ 720,000 de la Universidad de Minnesota Grand Challenges por una nueva investigación sobre el uso del arroz silvestre como buque insignia para garantizar agua limpia y comunidades equitativas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Minnesota . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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