Donde quiera que vaya hay cuencas de detención de aguas pluviales construidas cerca de grandes proyectos de construcción destinados a controlar el flujo de agua de lluvia y escorrentía. Ahora, esas cuencas podrían ayudar a controlar la escorrentía de nitrógeno en ríos y lagos, según Lauren E. McPhillips, profesora asistente deingeniería civil y ambiental en Penn State.
Hablando hoy 12 de agosto en la reunión anual de la Sociedad Ecológica de América en Louisville, Kentucky, explicó que ella y sus colegas de la Universidad de Cornell observaron las cuencas de detención de aguas pluviales en el área alrededor de Ithaca, Nueva York.
"Parte del objetivo de las cuencas de detención de aguas pluviales es gestionar el flujo", dijo McPhillips. "Cada vez más, estamos tratando de obtener más objetivos de calidad del agua".
El control de la escorrentía de la lluvia y la captura de sedimentos siempre ha sido un objetivo de estas cuencas ubicuas, pero las nuevas técnicas también pueden hacer que sean adecuadas para eliminar el nitrato del agua. Las cuencas que los investigadores examinaron se encuentran en áreas urbanas y suburbanas, y llega nitratode deposición atmosférica en carreteras, combustión de automóviles y fertilizantes para césped.
"Estas cuencas siempre se han tratado como cajas negras que miran el agua y el porcentaje de eficiencia", dijo McPhillips. "Sin embargo, los diferentes diseños de estas cuencas funcionan de manera diferente, y ahora estamos analizando el rendimiento y los mecanismos específicos para la eliminación de nitrógeno"."
El objetivo es el nitrógeno porque, si bien nuestra atmósfera está compuesta por un 78% de nitrógeno gaseoso, otras formas del elemento como el nitrato causan el crecimiento excesivo de algas en las masas de agua. Esta eutrofización elimina el oxígeno del agua y crea desiertos submarinos donde los peces y otroslas criaturas acuáticas no pueden vivir.
En general, las cuencas de aguas pluviales son cuencas húmedas o secas. El agua pasa a través de las cuencas secas en unos pocos días, mientras que las cuencas húmedas tienen agua estancada durante mucho más tiempo. Al nitrato en la cuenca le pueden pasar varias cosas.pasar al agua subterránea y luego a ríos, arroyos y lagos; puede ser absorbido por la vegetación; o puede ser convertido a otros compuestos por microbios que viven en las cuencas.
Si bien la descomposición de la vegetación de la cuenca vuelve a colocar el nitrato en la cuenca y el agua subterránea, algunos ensamblajes microbianos pueden convertir el nitrato hasta el nitrógeno gaseoso, eliminándolo. Los investigadores tomaron muestras de las cuencas y verificaron el ADN microbiano en busca de un gen que permita la conversiónde nitrato a nitrógeno gaseoso. Este gen produce una enzima que puede convertir el nitrato en nitrógeno gaseoso.
"Típicamente, las cuencas están diseñadas para estar secas, pero a medida que se acumulan los sedimentos de la escorrentía y la vegetación que crece en las cuencas, pueden convertirse en cuencas húmedas", dijo McPhillips.
Descubrieron que la capacidad de producir nitrógeno gaseoso era mayor en cuencas húmedas que en cuencas secas. Sin embargo, también encontraron que la conversión parcial producía óxidos nitrosos y que el consumo de materia orgánica produce metano, ambos gases de efecto invernadero. Las cuencas húmedas mostraron niveles más altosdel gen que permite la conversión completa de nitrato a nitrógeno gaseoso.
Según McPhillips, diseñar las cuencas para retener el agua desde el principio podría disminuir la producción de óxidos nitrosos, porque cuanto más tiempo retengan las cuencas, más completa será la conversión de nitrato a nitrógeno gaseoso.
En cuanto al metano, McPhillips sugiere que la ingeniería de las cuencas para que la capa de retención de agua esté debajo del suelo y no en la superficie de la cuenca podría evitar que el metano se libere a la atmósfera. Atrapado en el suelo, el oxígeno degradaría el metano.
McPhillips ahora está buscando en las cuencas de retención de aguas pluviales en el campus de Penn State's University Park para más investigación.
También trabajaron en este proyecto M. Todd Walter, profesor de ingeniería biológica y ambiental en la Universidad de Cornell; y Natalie Morse, una doctoranda reciente de la Universidad de Cornell.
La National Science Foundation apoyó este trabajo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :