Durante los últimos 25 años, la Agencia de Protección Ambiental y el Departamento de Energía y Protección Ambiental de Connecticut han estado recolectando muestras de agua con diligencia cada mes en Long Island Sound (LIS). Recientemente, los datos han sido recopilados y analizados, por los profesores asociados de Ciencias Marinas de la UConn Penny Vlahos y Michael Whitney, y otros miembros del equipo, que han comenzado la tarea de profundizar en los datos para comprender mejor la biogeoquímica del Sonido. Parte del análisis, denominado "Presupuestos de nitrógeno para LIS, "ha sido publicado en la revista Estuarino, Ciencia costera y de plataforma .

Cada verano desde 1820 más o menos, LIS ha experimentado lo que se llama una "zona muerta". En las décadas de 1970 y 1980, La aparición anual de la zona muerta provocó una gran cantidad de peces muertos, lo que atrajo la atención del público y estimuló la acción de las agencias ambientales estatales.

Las zonas muertas se producen cuando la afluencia de nutrientes en exceso, como el nitrógeno, junto con cálido, aguas tranquilas, conducir a estallidos de crecimiento en las poblaciones de algas y su posterior descomposición, dice Vlahos.

"Todo en el sistema está conectado. Una entrada de nitrógeno conducirá al crecimiento de algas, y las algas producen materia orgánica y oxígeno que serán consumidos por las bacterias, " ella dice.

A medida que aumenta el crecimiento de bacterias, las poblaciones usan oxígeno en el área más rápido de lo que puede ser reemplazado, resultando en áreas de bajo oxígeno, o nada de oxígeno. Estas "áreas hipóxicas" o zonas muertas varían en tamaño, pero puede extenderse desde la parte más occidental de LIS hasta la parte media del estuario de LIS en algunos años.

Este estudio es el primero de su tipo en estudiar el complejo ciclo del nitrógeno total en el estuario del LIS, con el objetivo de comprender y predecir mejor por qué algunos años son peores que otros.

El nitrógeno ingresa a la cuenca a través de las entradas de agua dulce de los arroyos, ríos y efluentes del tratamiento de aguas residuales, así como a través de entradas atmosféricas. Dieciocho ríos desembocan en LIS, con aproximadamente el 70% del agua dulce que desemboca en el estuario procedente del río Connecticut. El intercambio con el océano abierto ocurre principalmente con el flujo de las mareas a través de la parte este de LIS.

"Sin embargo, nadie sabía qué le estaba sucediendo al nitrógeno una vez que ingresaba al sistema, "dice Vlahos.

El nitrógeno puede tomar muchas formas dependiendo de la fuente y las condiciones, como nitrato (NO3), nitrito (NO2), amoniaco (NH4), en partículas, disuelto o forma gaseosa, lo que añade aún más complejidad a la comprensión del equilibrio del elemento en el sistema LIS.

Los investigadores estimaron los flujos y la variabilidad interanual basándose en mediciones mensuales. También calcularon el nitrógeno almacenado en LIS.

Los resultados mostraron que, asombrosamente, menos de la mitad del nitrógeno que ingresa al LIS se exporta al océano adyacente.

"El sesenta por ciento del nitrógeno que ingresa en Long Island Sound está enterrado en sedimentos o se convierte en gas nitrógeno y sale del sistema a través de la atmósfera, "Dice Vlahos." El cuarenta por ciento se exporta al mar abierto ".

Con este estudio inicial, Los responsables de la formulación de políticas y los investigadores pueden comenzar a concentrarse en otras cuestiones que deben abordarse.

"Esto nos ayuda a comenzar a responder preguntas sobre lo que sucede en Long Island Sound. ¿Dónde se usa más el nitrógeno? ¿Dónde debemos concentrar nuestros esfuerzos para reducir las cargas de nitrógeno?" Dice Vlahos.

Comprender este sistema resultará valioso para la planificación costera en los próximos años a medida que aumente la población humana de la región. y los efectos del cambio climático se agudizan. Los eventos climáticos extremos, como las súper tormentas, pueden agitar los sedimentos, La reinyección de nitrógeno enterrado mientras una cantidad excesiva de agua de lluvia ingresa al LIS puede provocar grandes afluencias episódicas de nitrógeno y otros nutrientes en el sistema.

Estos sistemas y procesos complejos no ocurren aislados unos de otros, dice Vlahos.

"Las aguas en Long Island Sound se están calentando más rápido que el océano abierto y mucho de eso tiene que ver con la expansión de la Corriente del Golfo, " ella dice.

Al anticipar estos eventos y cómo afectarán la biogeoquímica de la región, Vlahos dice que el primer paso es tomar decisiones sobre el uso de la tierra que pueden afectar a LIS.

Estudios previos, por ejemplo, Apoyar la idea de que la hipoxia ocurrió cuando la población humana comenzó a aumentar en la región, con el inicio de las zonas muertas coincidiendo con un período de gran deforestación. Los bosques fueron talados con fines agrícolas y con pérdida de bosques, También hubo pérdida de los servicios ecosistémicos que brindan los bosques, como ralentizar el flujo de agua superficial, y filtrar el exceso de nutrientes como el nitrógeno.

Esto hace que Vlahos tenga esperanzas de abordar las zonas muertas anuales en Long Island Sound.

"Si es causado por humanos, no hay ninguna razón por la que no podamos revertirlo y reducirlo al menos al mínimo, ", dice." Puede haber un costo para los humanos estar aquí sin importar qué, pero donde hay voluntad hay un camino y afortunadamente estamos avanzando en la dirección correcta ".