高频监测揭示河流脱氮

人类倾向于制造混乱，当涉及到我们为水道贡献的过量氮时，水生植物就会被困在清理工作中。废水和农业径流中的氮等营养物质经常逃入河流，在那里它们会过度刺激浮游生物的生长，导致藻类大量繁殖和分解时出现缺氧情况。淹没的河流植物可以通过从水中吸收含氮化合物来部分减轻这种影响。

在现在发表在《水资源研究》上的一项研究中，研究人员为这一长期观察到的现象带来了新水平的时间分辨率，报告了在圣劳伦斯河上两条农业支流与圣皮埃尔湖汇合的地点对氮保留的观察结果。加拿大魁北克。在交界处，淹没的植物草甸吸收氮并阻止大部分氮到达圣劳伦斯河口。

从2012年6月到2017年11月，研究人员通过对研究地点上游和下游的测量，通过计算植被引起的水位坡度变化来估计草甸植物的每日生物量。这种方法是使用他们通过在不同气候年份的草地上详细植物生物量收集开发的模型完成的。然后，他们估计了从支流进入场地的硝酸盐量，并通过在草地边缘放置高分辨率硝酸盐传感器来测量排出量来计算植物处理的量。

通过分析生物量水平，作者将植物丰度与氮保留联系起来，计算植物同化并通过反硝化作用流失到大气中的量。研究人员估计，平均每平方米的水生草甸每天会去除约半克的氮，从而导致每年保留多达0.8千吨的氮，或者是一个拥有50万人口的城市所产生的量。迄今为止报告的河流中的最高值。在生物量低的年份，只有47%–62%的氮被去除，而在生物量高的年份，63%–87%被去除。

尽管草甸一直在发挥这一重要的生态系统服务，但研究人员发现，由于植物生物量高，适度的降雨和温度是反硝化的最佳选择，而极端条件降低了植物草甸保留的氮含量。由于气候变化可能会增加极端天气的频率，未来可能会看到更多的氮进入圣劳伦斯河口，这可能导致更高的水华发生率和氧气消耗。研究人员写道，因此管理行动应该旨在保护或恢复这片草地和类似地点。