¿Podría bombear agua superficial rica en oxígeno a las profundidades de lagos, estuarios y aguas oceánicas costeras para ayudar a mejorar zonas peligrosas muertas? Nuevo trabajo dirigido por David Koweek y Ken Caldeira de Carnegie y acceso abierto publicado por Ciencia del medio ambiente total dice que sí, aunque advierten que se necesitaría más investigación para comprender los posibles efectos secundarios antes de implementar dicho enfoque.
Cuando los nutrientes excesivos de la agricultura y otras actividades humanas se lavan en las vías fluviales, puede crear un fenómeno peligroso llamado eutrofización. Esto puede conducir a zonas muertas bajas en oxígeno llamadas hipoxia.
"Las zonas muertas bajas en oxígeno son uno de los problemas más generalizados que afectan tanto a los sistemas marinos como de agua dulce en todo el mundo y un problema importante para las comunidades que dependen de la pesca", dijo Koweek.
Los esfuerzos para combatir la hipoxia a menudo se centran en reducir la escorrentía agrícola y en evitar que los nutrientes se sobrecarguen en las vías fluviales. Pero este es un proceso muy lento que implica cambiar las prácticas agrícolas, mejorar las instalaciones de tratamiento de aguas residuales y alterar el uso de fertilizantes domésticos.
Koweek y Caldeira lideraron un equipo que investigó un remedio tecnológico propuesto, llamado pozo descendente, que podría complementar los programas de reducción de nutrientes. Esto implica bombear agua naturalmente más oxigenada desde la superficie hacia las profundidades del cuerpo de agua afectado.
"En teoría, la corriente descendente crearía una mezcla vertical en el agua, distribuiría oxígeno y evitaría que se produjeran condiciones hipóxicas", explicó Koweek. "Queríamos probar esta idea y ver si realmente funcionaba".
El equipo construyó modelos para comparar las aguas residuales con las dos técnicas tecnológicas más utilizadas para prevenir zonas muertas: burbujear oxígeno desde el fondo y rociar agua de la fuente a través de la superficie. Sus modelos indican que las aguas residuales serían de tres a 100 veces más eficientesque burbujea y de 10,000 a un millón de veces más eficiente que las fuentes.
Luego realizaron un experimento de campo en el embalse de Searsville en Woodside, California, que demostró que la corriente descendente podría aumentar la saturación de oxígeno en el área inmediata que rodea las bombas entre un 10 y un 30 por ciento, lo suficiente para aliviar el estrés hipóxico para muchos organismos marinos., esto no se extendió por más de un puñado de metros más allá de las proximidades de las tuberías a través de las cuales se bombeaba el agua superficial. Esto significa que sería necesaria una red extensa para cualquier esfuerzo importante para combatir las zonas muertas en una zona económicamente importante o ecológicamente sensiblezona.
Según los investigadores, su trabajo indica que la tecnología de flujo descendente puede mostrar un potencial para escalar a áreas más grandes en las que las zonas muertas anuales crean una gran angustia ecológica y económica, como la Bahía de Chesapeake o el Golfo de México. Calculan que la energíarequerir el suministro de energía a las bombas podría costar decenas de millones de dólares cada año. Operar bombas de flujo descendente durante todo el año en Chesapeake podría costar entre $ 4 y $ 47 millones; en el Golfo, lo mismo podría costar entre $ 26 y $ 263 millones.
Pero estas etiquetas de precios son relativamente pequeñas en comparación con los costos de las actualizaciones de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales y los programas de reducción de fertilizantes que limitan los aportes de nutrientes a los cuerpos de agua. Esto sugiere que la tecnología de pozos podría usarse junto con planes a largo plazo para reducir la contaminación por nutrientes.
"La reducción de la contaminación por nutrientes es la única forma de eliminar la hipoxia de forma permanente", dijo Calderia. "Sin embargo, nuestro trabajo muestra que las aguas residuales son una solución tecnológica que podría mitigar el riesgo de zonas muertas bajas en oxígeno mientras se implementan estrategias de gestión de nutrientes"
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Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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