El nitrógeno puede presentar un dilema para los agricultores y administradores de tierras.

Por un lado, es un nutriente esencial para los cultivos.

Sin embargo, el exceso de nitrógeno en los fertilizantes puede entrar en las aguas subterráneas y contaminar los sistemas acuáticos. Este nitrógeno, generalmente en forma de nitrato, puede causar floraciones de algas. Los microbios que descomponen estas algas pueden, en última instancia, eliminar el oxígeno de los cuerpos de agua, causando zonas muertas y muerte de peces.

En un nuevo estudio, Los investigadores han identificado puntos críticos de remoción de nitratos en paisajes alrededor de arroyos agrícolas.

"Entender dónde es mayor la remoción de nitratos puede informar la gestión de los arroyos agrícolas, "dice Molly Welsh, autor principal del estudio. "Esta información puede ayudarnos a mejorar la calidad del agua de manera más eficaz".

Welsh es un estudiante graduado de la Facultad de Ciencias Ambientales y Silvicultura de la Universidad Estatal de Nueva York. Estudió cuatro arroyos en el noroeste de Carolina del Norte. Los arroyos mostraron una gama de actividad de degradación y restauración. Uno de los arroyos había sido restaurado. Otros dos estaban próximos a tierras agrícolas. El cuarto sitio tenía actividad agrícola en un área río arriba.

Los investigadores analizaron muestras de agua y sedimentos de los arroyos. También analizaron muestras de suelo de zonas de amortiguamiento próximas a los arroyos. Las zonas de amortiguamiento son franjas de tierra entre un campo agrícola y el arroyo. A menudo incluyen plantas nativas. Investigaciones anteriores demostraron que son particularmente efectivos para absorber y eliminar nitratos.

La investigación de Welsh confirmó hallazgos previos:la remoción de nitratos en las zonas de amortiguamiento fue significativamente mayor que en los sedimentos de los arroyos. "Si la eliminación de nitratos es el objetivo de la restauración del arroyo, es vital que conservemos las zonas de amortiguamiento existentes y reconectemos los arroyos a las zonas de amortiguamiento, "dice Welsh.

Dentro de estas zonas de amortiguamiento, Los puntos críticos de remoción de nitrato ocurrieron en áreas bajas. Estos puntos calientes tenían suelos de textura fina, abundante materia orgánica del suelo, y mucha humedad. Lo mismo sucedió con los arroyos. La eliminación de nitratos fue mayor en las piscinas donde el agua se acumuló durante mucho tiempo. Estos charcos tendían a tener sedimentos finos y altos niveles de materia orgánica. Sin embargo, las piscinas creadas durante la restauración del arroyo mediante la instalación de rocas que atraviesan canales no mostraron niveles altos de remoción de nitratos. La creación de piscinas con restos leñosos de árboles puede ser más eficaz que las estructuras rocosas para la eliminación de nitrógeno en la corriente.

Los investigadores también probaron modelos estadísticos simples para comprender qué factores promueven la eliminación de nitratos. Pendiente y altura del banco, vegetación y tipo de suelo, y la época del año explicaron el 40% de la remoción de nitratos de la zona de amortiguamiento. Similar a los puntos críticos identificados en el experimento de campo, texturas finas de sedimentos, materia orgánica, y el contenido de carbono disuelto fueron clave para eliminar los nitratos en las corrientes.

"Nuestros resultados muestran que es posible desarrollar modelos simples para guiar la gestión del nitrógeno, "dice galés". Sin embargo, Se necesita más trabajo en términos de recopilación y evaluación de datos. Entonces podemos encontrar los mejores parámetros para incluir en estos modelos ".

Welsh continúa estudiando cómo la restauración de arroyos influye en el movimiento del agua y la eliminación de nitratos. También está examinando cómo los pasos para aumentar la eliminación de nitratos influyen en otros aspectos de la gestión del paisaje.