Un nuevo método para reconstruir los cambios en las fuentes de nitrógeno a lo largo del tiempo ha permitido a los científicos conectar el exceso de nutrientes en las aguas costeras de West Maui, Hawai, a una instalación de tratamiento de aguas residuales que inyecta aguas residuales tratadas en el suelo.
Las floraciones de algas y la degradación de los arrecifes de coral a lo largo de la costa de Maui se han atribuido a la contaminación por nutrientes, y estudios previos han sugerido que la Instalación de Recuperación de Aguas Residuales de Lahaina es una fuente importante de exceso de nutrientes en las aguas costeras. Experimentos previos usando trazadores de colorantes mostraron un vínculo directo entreEl sitio de inyección de la instalación y el pequeño submarino se filtran y descargan agua dulce cerca de los arrecifes de coral. Pero hay muchas fuentes potenciales de nitrógeno, y ha sido difícil demostrar que el exceso de nitrógeno en el agua proviene de la planta de tratamiento.
"No tenían una pistola humeante para decir que el nitrógeno provenía de las aguas residuales", dijo Adina Paytan, profesora de investigación en el Instituto de Ciencias Marinas de la UC Santa Cruz.
Paytan y el estudiante graduado de UCSC Joseph Murray trabajaron con los investigadores de la Encuesta Geológica de EE. UU. Nancy Prouty y Sara Peek en el nuevo estudio, publicado el 3 de abril en Informes científicos .
"Si bien la descarga submarina de agua subterránea es un proceso natural, los humanos están alterando la composición del agua, lo que hace que los arrecifes sean vulnerables a las actividades que realizamos en tierra", dijo Prouty.
Los investigadores desarrollaron un procedimiento para analizar isótopos de nitrógeno incorporados en la estructura cristalina de los esqueletos de coral. Los corales colocan nuevo material de esqueleto en capas que se pueden ver en sección transversal y fechadas como anillos de árboles. Esto permitió a los investigadores correlacionar cambios enisótopos de nitrógeno en los corales con cambios en las operaciones de la instalación de aguas residuales.
Además de las implicaciones para abordar la contaminación por nutrientes en Maui, los nuevos hallazgos demuestran el poder de esta técnica para rastrear cambios históricos en nutrientes en el agua de mar.
"Es una forma muy precisa y de alta resolución de registrar la contaminación de nutrientes pasada en el agua de mar, que es un gran problema a nivel mundial", dijo Paytan. "Abre muchas posibilidades para observar la contaminación histórica por nitrógeno y otros cambios en el nitrógenofuentes con el tiempo. Y no tiene que usar coral, también podría usar conchas de almejas, por ejemplo ".
En Maui, los investigadores recolectaron núcleos de corales en sitios cercanos a las filtraciones submarinas. Su análisis proporcionó un registro de 40 años de isótopos de nitrógeno incorporados en los esqueletos de coral. Los resultados mostraron un cambio dramático en los isótopos después de 1995, que corresponde con elimplementación de un proceso de eliminación de nutrientes biológicos en la instalación de recuperación de aguas residuales de Lahaina.
Paytan explicó que el proceso de eliminación de nutrientes elimina preferentemente isótopos de nitrógeno más ligeros, por lo que el nitrógeno restante se enriquece en el isótopo de nitrógeno-15 más pesado.
"No hay otro proceso que resulte en esta firma, por lo que tiene que ser de las aguas residuales", dijo. "Aunque el proceso de tratamiento elimina parte del nitrógeno, hay tanto en las aguas residuales que haytodavía queda mucho, y cuando lo inyectan en el agua subterránea termina en aguas costeras ".
En febrero, la Corte Suprema de los Estados Unidos acordó escuchar un caso relacionado con la Instalación de Recuperación de Aguas Residuales de Lahaina y la Ley de Agua Limpia, con implicaciones potencialmente de gran alcance para las protecciones ambientales federales.
Esta investigación fue apoyada por el Programa de Geología Marina y Costera de USGS y el Programa de Conservación de Arrecifes de Coral de NOAA.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de California - Santa Cruz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :