Согласно совместному исследованию, весь азот, который в настоящее время загрязняет устье реки Потомак, можно было бы удалить, если бы 40 процентов ее русла использовалось для выращивания моллюсков. Исследователи определили, что сочетание аквакультуры и восстановленных устричных рифов может принести еще большие общие выгоды для экосистемы. Устрицы, которые питаются фильтрацией, могут очистить огромный объем воды от водорослей, что может ухудшить качество воды.Исследование основано на моделировании данных и научной оценке экосистемы, в ходе которой изучалось, как деятельность в водоразделе влияет на качество воды в устье реки.
Исследовательская группа оценила потоки азота из верховьев реки Потомак и связанные с питательными веществами условия качества воды в устье, названные эвтрофикацией.Эвтрофикация происходит, когда водоем обогащается растворенными питательными веществами, которые стимулируют рост водных растений, вызывая неприятное цветение водорослей.
Это цветение часто приводит к истощению растворенного кислорода и потере морских трав.Команда стремилась оценить, как аквакультура моллюсков, в частности аквакультура устриц, может быть использована для удаления питательных веществ непосредственно из воды в дополнение к традиционным наземным мерам.
Хотя зона дна устья, необходимая для выращивания устриц для удаления питательных веществ, существует, маловероятно, что такая мера управления будет реализована из-за противоречивого использования. Однако меньшая территория могла бы принести большие выгоды, если бы была одобрена аренда аквакультуры. Согласно исследованию, если возделывать только 15–20 процентов дна, оно может удалить почти половину поступающих питательных веществ.«Наше исследование было направлено на то, чтобы увидеть, какое влияние аквакультура устриц может оказать на восстановление баланса в системе», — сказала Сюзанна Брикер, доктор философии, физик из Национального центра прибрежных океанических исследований NOAA и ведущий автор статьи. «Условия эвтрофикации в устье реки Потомак являются репрезентативными для условий, обнаруженных в Чесапикском заливе и многих других эстуариях США.
Исторически воды Потомака и других эстуариев региона Чесапик фильтровались устрицами, но по мере того, как их популяция уменьшалась, уменьшались и их фильтрующие способности. Это привело к увеличению концентрации питательных веществ и связанным с этим проблемам с качеством воды, таким как цветение водорослей и низкое содержание растворенного кислорода."Наиболее целесообразным способом уменьшения эвтрофикации в устье реки Потомак было бы продолжение сокращения наземных биогенных веществ, дополненное сочетанием аквакультуры и восстановленных устричных рифов. Полученная комбинация могла бы обеспечить значительное удаление питательных веществ и воздействие эвтрофикации непосредственно из водной толщи , и предложить инновационные решения для долгосрочных устойчивых проблем качества воды ».
Этот альтернативный подход к управлению качеством воды может решить проблему унаследованного загрязнения, предоставить рыночный продукт из морепродуктов, если нет других проблем, связанных с загрязнением, которые препятствовали бы потреблению человека, и улучшить местную экономику с дополнительным доходом для производителей за счет возможной разработки программы: — аналогично тем, которые рассматриваются в других частях страны, — где производители будут получать оплату за услуги по очистке воды, выполняемые их устрицами.Река Потомак, впадающая в Чесапикский залив, является четвертой по величине рекой на атлантическом побережье, в водоразделе которой проживает более шести миллионов человек. Исследования NOAA и USGS о влиянии человека на качество воды показали, что влияние высоких уровней питательных веществ в целом не изменилось с начала 1990-х годов. Однако есть некоторые признаки улучшения, такие как снижение нагрузки азота из водосбора, увеличение растворенного кислорода и уменьшение цветения водорослей в верхнем эстуарии, а также продолжающееся возобновление роста морских водорослей.
Хотя ученые заметили признаки улучшения, их по-прежнему беспокоит эвтрофикация. Растворенный кислород, ключевой показатель качества воды, — это то, без чего рыба и другие водные виды не могут выжить.
Атмосферное осаждение, при котором газы и частицы выбрасываются в атмосферу в результате сгорания ископаемого топлива и возвращаются на землю в виде загрязнителей, также играет роль в загрязнении эстуария.«Меньше внимания уделяется мониторингу воздействия атмосферного осаждения в верхних водотоках, поскольку выбросы кислоты снизились из-за вступления в силу Закона о чистом воздухе и поправок», — сказала Карен Райс, доктор философии, гидролог-исследователь Геологической службы США. «Тем не менее, мониторинг засаженных деревьями верхних водотоков, отражающих изменения в атмосферных поступлениях, должен быть продолжен, если не расширен, чтобы можно было отслеживать изменения качества воды в ручьях, связанные с атмосферными выпадениями».
Исследователи полагают, что результаты исследования могут быть полезны в широком смысле, поскольку в регионе Чесапик и в других местах вдоль побережья США есть другие устья рек с преобладанием рек, которые могут поддерживать аквакультуру моллюсков.