En el borde de Behrend Fields, donde un sendero conduce de regreso a un estacionamiento de un acre, Pam Silver se inclina y recoge un puñado de nieve en un pequeño vaso de plástico.

Es febrero 2016. Plata, distinguido profesor de biología en Penn State Erie, El Behrend College, le entrega la taza a Mali Lubic, uno de una docena de estudiantes de biología y ciencias ambientales que se han ofrecido como voluntarios para recolectar nieve de 110 ubicaciones en el campus. Lubic lo coloca en un bolso con una cuadrícula de cuatro acres mapeada en la tapa. La nieve fresca sopla a su alrededor mientras la sella.

"Podría arreglármelas sin ese viento, "Dice Lubic.

Llevan aquí una hora ahuecando nieve de las orillas de Trout Run, y desde el bosque por encima de ella, y desde un lugar justo más allá de la plataforma de lanzamiento de peso del equipo de pista y campo. Tienen muestras del sendero para bicicletas, los bordes de la tercera y primera base del campo de softbol, y desde la base de la señal direccional que guía el tráfico fuera de los cuatro carriles, Bayfront Connector de $ 180 millones que se extiende a lo largo del borde norte del campus.

Plata, un ecologista acuático, está recogiendo la nieve para llegar a la sal de roca que se ha mezclado con ella. Quiere saber dónde está la sal que se lava, arado y se sale de los caminos y carreteras del campus después de que se derrita la nieve. En el laboratorio, ella, Lubic y otros estudiantes derretirán las muestras y medirán su conductividad eléctrica, una indicación de cuánta sal hay en cada uno. Esos datos refinarán un mapa que muestre concentraciones elevadas de sal no solo en los estacionamientos y pasillos de la universidad, sino también a lo largo de Trout Run, que desemboca en Fourmile Creek, que desemboca en el lago Erie, la principal fuente de agua potable para los 280, 000 residentes del condado de Erie.

Cuando vuelva a nevar y el cajero del banco o el empleado de correos o el chico de la carreta en el supermercado, pisando fuerte a través de la basura invernal, bromea que los inviernos de Erie nunca terminan realmente, Silver tendrá datos que lo prueben.

Cuatro meses después, en un día de 88 grados, comprobará la salinidad en Glenhill Stream, a un tiro de piedra de tres saltos desde su oficina en el edificio Benson. Será nueve veces mayor de lo que debería ser.

Beneficios y costos

Silver acepta que es necesario cierto nivel de sal. El 4 300 estudiantes y 700 empleados que viven, estudio, y trabajar en Penn State Behrend lo hacen durante la temporada de invierno, que en Erie normalmente produce más de 100 pulgadas de nieve.

"A corto plazo, la principal preocupación es la seguridad, "Silver explica." No queremos que la gente se caiga mientras caminan a clase ".

El personal de mantenimiento y operaciones del campus, que ha proporcionado datos y apoyo logístico para su estudio, aplica más de 500 toneladas de sal de roca a los pasillos y estacionamientos de la universidad cada año. Lo mezclan con arena de piedra, lo que agrega fricción. La arena también reduce el costo de la sal, que se compra a granel de Morton Salt, que extrae más de 1,3 millones de toneladas de sal de roca cada año de un vasto depósito 2, 000 pies debajo del lago Erie. Incluso entonces, el costo es significativo:la universidad gastará más de $ 39, 000 en sal de roca este año.

Los bordillos del estacionamiento mantienen algo de sal en el pavimento, reduciendo los niveles de sal en áreas adyacentes. Las alcantarillas atraen más a las alcantarillas pluviales, que finalmente desembocan en el lago. Un elaborado sistema de drenaje debajo del Bayfront Connector dirige la escorrentía hacia un humedal construido y lejos de las casas cercanas. Un segundo humedal absorbe el exceso de sal de la carretera.

El Departamento de Transporte de Pensilvania es consciente de su uso de sal:aplica casi 27, 500 toneladas de sal cada año a 779 millas de carreteras del condado de Erie, incluidas las carreteras. En 2003, cuando se completó el conector, el departamento le pidió a Silver que estudiara el impacto de la nueva carretera en los animales cercanos.

"Teníamos estos nuevos, humedales vírgenes que nunca habían tenido agua, ", dice." Fue un punto de partida perfecto para un estudio de investigación ".

Los registradores de datos adquiridos por el Departamento de Transporte de Pensilvania midieron el nivel de sal dentro y cerca de uno de esos humedales durante tres años. Silver analizó los datos, y sedimentos del fondo de los humedales, para evaluar el impacto en los mosquitos que no pican, que viven en condiciones pantanosas.

"Los mosquitos son una buena especie indicadora, Silver explica. Son fáciles de cultivar, su biología es bien conocida, y viven en el barro. Si la sal se va a acumular, estará ahí, en el sedimento. Podemos ver cómo les afecta ".

Dos años después de que se abriera la carretera, había significativamente menos mosquitos en el humedal diseñado para recibir la escorrentía que en otros humedales artificiales que se mantuvieron libres de sal.

A Silver le gustaría saber el impacto que tienen las concentraciones elevadas de sal en otras hebras de la red alimentaria, incluidas las algas, salamandras, ranas y pescado. "La salinización del agua dulce puede causar un daño ecológico inmenso, ", dice." Todos los servicios naturales que proporciona el agua dulce, incluyendo la fotosíntesis y el procesamiento del material de las hojas, los procesos que no están en nuestro radar, pero que nos mantienen vivos, se ven directamente afectados por ello ".

También hay un costo económico:la pesca recreativa es un negocio de $ 1.3 mil millones en Pensilvania, según la Comisión de Pesca y Barcos del estado. Eso desaparece si el hábitat ya no puede sostener peces.

Por ahora, sin embargo, Silver se centra en la escorrentía de sal en el campus de 854 acres de Penn State Behrend. "Si podemos juntar las piezas aquí, " ella dice, "tendremos una imagen mucho más completa del impacto que esta sal está teniendo en nuestro medio ambiente, incluida nuestra agua potable. Si podemos desarrollar nuevos métodos para contenerlo, o para usarlo de manera más eficiente, y podemos señalar ese éxito, otro, entidades más grandes, incluidos los municipios, podría seguir su ejemplo ".

Viendo el problema

"Para solucionar un problema, primero tienes que verlo, "dice Michael Naber, profesor de geociencias. Con la ayuda de Devin Beggs, un estudiante de ciencias, Naber trazó un mapa de los niveles de conductividad que Silver y sus estudiantes registraron durante un período de seis semanas el invierno pasado. Esos datos, extraídos de los 110 sitios de muestreo, le permitió predecir la presencia de sal en otros lugares del campus.

"La gente sabe que estas cosas están ahí fuera ", dice." Lo ven en sus autos y en sus botas y en las alfombras cuando entran a un edificio. Lo que nos abre los ojos es lo concentrado que está en algunas áreas ".

En su mapa, el pequeño estacionamiento cerca de Glenhill Farmhouse tiene un botón de alarma rojo. Algunas muestras de nieve recolectadas allí tenían índices de conductividad de más de 44, 000 microsiemens / cm, que es 40 veces el nivel seguro para el agua potable. En esa concentración, la sal mata la hierba, algas, mosquitos, y pescado.

Durante el próximo año, Naber trabajará con Michael Rutter, profesor asociado de estadística, para refinar las proyecciones de distribución de sal en el mapa. Utilizarán datos adicionales, incluidas muestras del extremo sur del campus, donde se espera que la construcción de una residencia de 250 camas comience a fines de 2017, alterar la ruta de la escorrentía a elevaciones más bajas.

En noviembre, Silver recopilará un tesoro de nueva información de tres registradores de datos que ha colocado en flujos en el campus. Los registradores miden la conductividad del agua cada 15 minutos. Al hacer coincidir esos datos con los informes meteorológicos, La plata debería poder determinar qué tan rápido aumenta la conductividad durante las tormentas y los períodos de calentamiento, y cuánto tiempo permanecen elevadas las concentraciones de sal.

Se asegurarán muestreadores adicionales a las rejillas en 15 desagües pluviales del campus. Ese esfuerzo está siendo coordinado por Tony Foyle, profesor asociado de geología, cuyos estudiantes medirán la conductividad del agua que ingresa a los desagües durante los eventos de flujo máximo, incluyendo tormentas. Un aumento en esas lecturas sería particularmente preocupante:los medallones en la parte superior de las rejillas explican que las tuberías debajo de ellas desembocan en Trout Run.

Opciones informadas

La tercera fase del proyecto involucrará a miembros de la facultad con experiencia más allá de los departamentos de biología y geología. Silver tiene una habilidad particular para abrir su trabajo a colaboradores adicionales, incluidos los estudiantes universitarios.

"Hablo mucho de este proyecto, ", dice." Lo sigo publicando, diciendo, básicamente, 'Esto es lo que estamos haciendo. ¿Quieres jugar?' La gente recoge las piezas que les interesan ".

Los estudiantes de secundaria de Northwest Pennsylvania Collegiate Academy están ayudando a Luciana Aronne, profesor de química, analice las muestras de nieve de Silver en busca de cloruro.

Deborah Aruguete, profesor asistente de ciencias ambientales, proporcionará un análisis adicional. Ella estudia el impacto en los suelos cuando se liberan metales tóxicos en las emisiones de los automóviles. Esos metales hacen aún más daño cuando se mezclan con sal.

Silver se ha reunido con Joshua Shaw, profesor asociado de filosofía, discutir las ramificaciones éticas del uso de la sal. También ve oportunidades para trabajar con colegas en los departamentos de ciencias políticas y comunicación de la universidad.

"Los problemas ambientales no comienzan con la ciencia, "Ella explica." Son el resultado de personas que necesitan o quieren algo más. Son politicos social, y problemas económicos, y para abordarlos, realmente necesita obtener la aceptación de la comunidad en general. Si podemos juntar todas estas piezas y presentar una imagen clara del impacto que esta sal está teniendo en nuestro medio ambiente, la gente dirá, 'Guau, No tenía ni idea.' Y luego, quizás, cambiarán sus hábitos ".

Silver y sus alumnos han analizado una larga lista de posibles soluciones, incluyendo alturas de acera más altas y el uso de salmueras (mezclas de sal líquida) para tratar las carreteras antes de que caiga la nieve. Se necesitan cuatro veces más sal para eliminar el hielo después de su formación que para prevenirlo antes o durante un evento de nieve. encontró un estudio de 2014 del Departamento de Transporte del Estado de Nueva York.

Otras opciones incluyen marquesinas, Paneles solares y caminos cerrados que conectan algunos edificios del campus. Los edificios científicos Otto Behrend y Hammermill se conectaron en 2015, permitiendo a los estudiantes moverse a través del complejo de la Escuela de Ciencias de seis edificios sin tener que salir al exterior.

Esa es una solución cara. El propio enfoque de Silver:abrir su propio camino, cuando sea posible, Evitar superficies que se han congelado o formado costras, no es más realista:la mayoría de las personas prefieren tomar las más claras, ruta más conveniente.

Ahí va ella, aunque, con su bolso lleno de muestras, saliendo del camino despejado y hacia la nieve profunda. La agarra como arenas movedizas de película, sujetando toda la longitud de sus piernas. Ella camina hacia adelante Lubic unos pasos por detrás, levantando finas nubes de luz, nieve blanca. El camino, y la sal que lo aclaró, es solo una pieza de un rompecabezas mucho más grande, un recordatorio de que cada conveniencia viene con alguna consecuencia.