I den første undersøgelse af sin art kiggede forskerne på langsigtede poster over alkalitetstendenser i 97 vandløb og floder fra Florida til New Hampshire.
Menneskelige aktiviteter ændrer den grundlæggende kemi for mange floder i det østlige USA, med potentielt store konsekvenser for byens vandforsyning og akvatiske økosystemer, har en University of Maryland-ledet undersøgelse fundet.
I den første undersøgelse af sin art kiggede forskerne på langsigtede poster over alkalitetstendenser i 97 vandløb og floder fra Florida til New Hampshire. Over tid spænder fra 25 til 60 år, to tredjedele af floderne var blevet markant mere alkaliske, og ingen var blevet syrligere.
Alkalinitet er et mål for vandets evne til at neutralisere syre. I overskud kan det forårsage ammoniak-toksicitet og algeopblomstringer, ændre vandkvaliteten og skade vandlevende liv. Forøgelse af alkaliniteten hærder drikkevand, gør bortskaffelse af spildevand vanskeligere og forværrer saltvandingen af ferskvand.
Paradoksalt nok er højere syreindhold i regn, jord og vand, forårsaget af menneskelig aktivitet, store udløsere af disse ændringer i flodkemi, sagde lektor Sujay Kaushal ved University of Maryland. Kaushal, en geolog, er hovedforfatter af en artikel om undersøgelsen, der blev offentliggjort 26. august i onlineudgaven af det peer-reviewede tidsskrift Environmental Science and Technology.
Forskerne antager, at sur nedbør, et biprodukt fra forbrænding af fossilt brændstof, surt minedrift og landbrugsgødning fremskynder opløsningen af overflader, der er naturligt indeholdende alkaliske mineraler. I en proces, der er kendt som kemisk forvitring, spiser syren ved kalksten, andre karbonatklipper og endda betonfortove, og opløser alkaliske partikler, der vasker ud i vandløb og floder.
Forskere har undersøgt virkningerne af øget kemisk forvitring i små bjergstrømme, der er besat af sur afstrømning, hvor processen rent faktisk kan hjælpe med at rebalansere strømmenes pH-niveauer. Men forskere har ikke set på de akkumulerede niveauer af alkalinitet i nedstrøms rækkevidde af adskillige større floder og vurderet potentielle årsager indtil nu, sagde Kaushal.
”Det er som floder på Rolaids,” sagde Kaushal. ”Vi har noget naturligt antacida i farvande. I vandløb kan det være en god ting. Men vi ser også antacida forbindelser stige nedad. Og disse steder er ikke sure, og alger og fisk kan være følsomme over for ændringer i alkalinitet. ”
Alkaliniteten er steget i løbet af de sidste årtier i floder, der giver vand til Washington, D.C., Philadelphia, Baltimore, Atlanta og andre større byer, rapporterede forskerne. Også berørte er floder, der strømmer ind i vandmasser, der allerede er skadet af overskydende algeudvikling, såsom Chesapeake-bugten.
Omfanget af ændringen er “forbløffende. Det forventede jeg ikke, ”sagde den bemærkede økolog Gene Likens, en co-opdager af surt regn i 1963, der samarbejdede med Kaushal om denne forskning.
”Dette er et andet eksempel på den udbredte virkning af menneskelige påvirkninger på naturlige systemer, som jeg synes bliver mere og mere foruroligende,” sagde Likens, en fremhævet forskerprofessor og grundlæggende direktør for Cary Institute of Ecosystem Studies i Connecticut. ”Politikere og offentligheden synes, at surt regn er forsvundet, men det har det ikke.”
Begyndende i midten af 1990'erne efter Kongressens ændring af ren luftlov, har nye føderale forskrifter reduceret de luftbårne forurenende stoffer, der forårsager surt regn. ”Det kan være, at dette er ældre virkninger af surt regn ud over minedrift og arealanvendelse,” sagde Kaushal. ”Problemet med sur nedbør falder. Men i mellemtiden er der disse hæmmende effekter af flodalkalinisering, der dukker op i en større region i USA. Hvor mange årtier vil flodalkalinisering fortsætte? Vi ved virkelig ikke svaret. ”
Holdet fokuserede på østlige floder, som ofte er vigtige drikkevandskilder til tæt befolkede områder og har årtiers værdi af vandkvalitetsregistre. Meget af det østlige U.S.A. er også underlagt af porøse, alkaliske kalksten og andre carbonater, hvilket gør regionen mere tilbøjelig til de typer vandkemiske ændringer, som forskerne fandt. Dette gælder især i Appalachian-bjergene, hvor jordbunden er tynde, stejle skråninger forårsager erosion, og surt regn fra rygsækindustrier har haft en stor indflydelse på skove og vandløb.
Vandalkaliniteten er steget hurtigst i områder, der er understreget af carbonater, i store højder, og hvor sur nedbør eller dræning var høj. Forskerne fandt også, at den kemiske forvitring af disse karbonatbergarter tilføjer kulstofbelastningen i floder og vandløb, i en tendens, der er parallel med stigende kuldioxidniveauer i atmosfæren.
via University of Maryland