Experimento de campo de downwelling en Searsville Reservoir en Woodside, California, que muestra las tuberías a través de las cuales se bombea el agua superficial oxigenada hacia las profundidades para evitar la formación de peligrosos, zonas muertas con poco oxígeno. Crédito:Nona Chiariello.
¿Podría bombear agua superficial rica en oxígeno a las profundidades de los lagos, estuarios, y las aguas costeras del océano ayudan a mejorar las peligrosas zonas muertas? Nuevo trabajo dirigido por David Koweek y Ken Caldeira de Carnegie y publicado en acceso abierto por Ciencia del Medio Ambiente Total dice que si aunque advierten que se necesitaría más investigación para comprender los posibles efectos secundarios antes de implementar dicho enfoque.
Cuando los nutrientes excesivos de la agricultura y otras actividades humanas llegan a los cursos de agua, puede crear un fenómeno peligroso llamado eutrofización. Esto puede conducir a zonas muertas con poco oxígeno llamadas hipoxia.
"Las zonas muertas con poco oxígeno son uno de los problemas más generalizados que afectan a los sistemas marinos y de agua dulce en todo el mundo y un problema importante para las comunidades que dependen de la pesca". "Dijo Koweek.
Los esfuerzos para combatir la hipoxia a menudo se centran en reducir la escorrentía agrícola y en evitar que los nutrientes se sobrecarguen en las vías fluviales. Pero este es un proceso muy lento que implica cambiar las prácticas agrícolas, mejora de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, y alteración del uso de fertilizantes domésticos.
Koweek y Caldeira lideraron un equipo que investigó un remedio tecnológico propuesto, llamado downwelling, que podría complementar los programas de reducción de nutrientes. Esto implica bombear agua naturalmente más oxigenada desde la superficie hacia las profundidades del cuerpo de agua afectado.
"En teoria, el downwelling crearía una mezcla vertical en el agua, distribuyendo oxígeno y evitando que las condiciones hipóxicas se apoderen, ", Explicó Koweek." Queríamos probar esta idea y ver si realmente funciona ".
El equipo construyó modelos para comparar el subsuelo con las dos técnicas tecnológicas más comúnmente utilizadas para prevenir las zonas muertas:burbujear oxígeno desde el fondo y rociar agua de la fuente a través de la superficie. Sus modelos indican que el downwelling sería de tres a 100 veces más eficiente que el burbujeo y 10, 000 a un millón de veces más eficientes que las fuentes.
Luego hicieron un experimento de campo en el embalse de Searsville en Woodside, California, lo que demostró que el afloramiento podría aumentar la saturación de oxígeno en el área inmediata que rodea las bombas entre un 10 y un 30 por ciento, suficiente para aliviar el estrés hipóxico de muchos organismos marinos. Sin embargo, esto no se extendía más de un puñado de metros más allá de la vecindad de las tuberías a través de las cuales se bombeaba el agua superficial. Esto significa que sería necesaria una red extensa para cualquier esfuerzo importante para combatir las zonas muertas en un área económicamente importante o ecológicamente sensible.
Los investigadores llevaron a cabo un experimento de campo de profundización en el embalse de Searsville en Woodside, California. Se bombeó agua superficial oxigenada a las profundidades para evitar la formación de Zonas muertas con poco oxígeno. Crédito:Nona Chiariello.
Según los investigadores, su trabajo indica que la tecnología de downwelling puede mostrar potencial para escalar a áreas más grandes en las que las zonas muertas anuales crean una gran angustia ecológica y económica, como la Bahía de Chesapeake o el Golfo de México. Calculan que la energía necesaria para hacer funcionar las bombas podría costar decenas de millones de dólares cada año. El funcionamiento de las bombas de fondo durante todo el año en Chesapeake podría costar entre $ 4 y $ 47 millones; En el golfo lo mismo podría costar entre $ 26 y $ 263 millones.
Pero estos precios son relativamente pequeños en comparación con los costos de las mejoras a las instalaciones de tratamiento de aguas residuales y los programas de reducción de fertilizantes que limitan la entrada de nutrientes a los cuerpos de agua. Esto sugiere que la tecnología de afloramiento podría usarse junto con planes a más largo plazo para reducir la contaminación por nutrientes.
"Reducir la contaminación por nutrientes es la única forma de eliminar la hipoxia de forma permanente, "Dijo Calderia." Sin embargo, nuestro trabajo muestra que el downwelling es una solución tecnológica que podría mitigar el riesgo de zonas muertas con poco oxígeno mientras se implementan estrategias de manejo de nutrientes ".
