Las zonas costeras son lugares populares para vivir y visitar. Cada verano, las familias cargan sus autos y se dirigen a la playa para pasar unos días de relajación. En Alabama, un destino es la isla Dauphin, una pequeña isla barrera a tres millas al sur de Mobile Bay.

Cuando llegan los turistas, cruzan los dedos por el buen tiempo. Todo demasiado a menudo, aunque, aparecen tormentas.

No solo se pueden perturbar las vacaciones, pero las aguas alrededor de la isla Dauphin pueden ver un aumento en el agua subterránea y los nutrientes después de las fuertes lluvias. Investigadores de la Universidad de Alabama publicaron recientemente un artículo en la revista Fronteras en los procesos de las ciencias marinas y los océanos costeros detallando cómo esos eventos de tormentas afectan el ecosistema marino alrededor de las islas barrera.

"Es interesante en función de varios factores, "dijo el Dr. Dini Adyasari, investigador postdoctoral en ciencias geológicas. "Dauphin Island es una isla urbanizada y un destino turístico, por lo que hay una cantidad potencialmente alta de nutrientes u otra concentración de contaminantes en el agua subterránea ".

La isla también se encuentra cerca del estuario de Mobile Bay, donde el agua dulce del río Mobile se mezcla con el agua salada del Golfo de México. Cuando agrega agua subterránea de Dauphin Island, crea un entorno hidrológicamente complejo.

En el transcurso de 40 días, un equipo de investigadores de la UA utilizó radón y isótopos de radio como trazadores para evaluar la variabilidad temporal y espacial de la descarga de agua subterránea submarina fresca y recirculada. Durante este período, experimentaron dos tormentas importantes en la isla. Lo que descubrieron fue durante e inmediatamente después de las tormentas, el agua costera que lo rodea se convirtió en un entorno dominado por los ríos.

Aproximadamente una semana después, La descarga de agua subterránea submarina fue casi tres veces mayor que unos días antes.

"Esto puede afectar la calidad del agua costera porque los ríos aportan nitrógeno oxidado, mientras que las aguas subterráneas aportan una alta concentración de nitrógeno reducido". que es amoniaco, "dijo Adyasari.

Una afluencia de estos nutrientes del agua subterránea puede conducir a una mayor probabilidad de hipoxia, o bajos niveles de oxígeno, durante este tiempo.

"El agua subterránea es anóxica, por lo que definitivamente juega un papel en el desarrollo de hipoxia en las aguas superficiales y está asociado con la muerte de peces, "dijo la Dra. Natasha Dimova, profesor asociado de ciencias geológicas y geoquímico ambiental.

En aguas hipóxicas la vida marina muere y se hunde en el suelo del golfo, conduciendo a una mayor reducción de oxígeno. El aumento de los nutrientes del agua subterránea puede crear y sostener la proliferación de algas nocivas, resultando en más problemas para las comunidades costeras.

"Causan problemas respiratorios a las personas, "dijo el Dr. Behzad Mortazavi, profesor y catedrático del Departamento de Ciencias Biológicas de la UA. "También cierran las playas, y puede llevar al cierre de la cosecha de mariscos y situaciones similares, por lo que ese tipo de impacto es muy real y local ".

En Dauphin Island, el equipo descubrió cuán variables eran los niveles de nitrógeno en dos lugares separados. La primera zona junto a un muelle tenía nitrógeno reducido, que Adyasari cree que ocurre naturalmente debido a los sedimentos nativos a través de los cuales fluye el agua subterránea. En la segunda ubicación cerca de un campo de golf, descubrieron una concentración mucho mayor de nitrato, que es potencialmente del fertilizante utilizado para mantener el campo.

Durante los tiempos secos, el agua superficial se acumula y se infiltra en el suelo, traer nitratos que se encuentran en sustancias como fertilizantes al agua subterránea. Mientras se filtra hacia el subsuelo, Las reacciones biogeoquímicas pueden convertir el nitrato en nitrógeno gaseoso. haciendo que se disipe y reduzca el impacto en las aguas subterráneas.

Sin embargo, Las islas barrera ofrecen un desafío único en el filtrado de estos contaminantes debido a su susceptibilidad a las tormentas.

"Son montones de arena que han sido empujados a través de eventos de huracanes, por lo que el tiempo de residencia del agua subterránea en el subsuelo es muy corto, ", dijo Dimova." Se descarga como un inodoro, por lo que no hay mucho tiempo para estos cambios químicos y filtración en el subsuelo ".

Estudiar estas dinámicas es crucial para aprender cómo las islas barrera contribuyen a la descarga de agua subterránea durante tormentas. Dimova espera que puedan pasar más tiempo en estas islas para acceder fácilmente a las estaciones de monitoreo y ver cómo reaccionan las aguas a las tormentas en las diferentes estaciones del año.

"Al ver el gran beneficio de los registros continuos, Nuestras direcciones de investigación futuras están obteniendo mediciones durante períodos más largos y en múltiples ubicaciones, ", dijo." Si podemos obtener más de esos registros interrumpidos continuos, entenderíamos mejor estos sistemas, podemos hacer predicciones mucho mejores y podemos modelar estos sistemas, especialmente utilizando las herramientas modernas de la inteligencia artificial ".

La ampliación de estos estudios y el conocimiento público permitirá a los residentes y visitantes ser más conscientes de cuán sensibles son las islas barrera a las precipitaciones y cómo los nutrientes transportados por las aguas subterráneas pueden afectar la economía local. Crearán una mejor comprensión para mejorar la calidad del agua costera, calidad y cantidad de agua subterránea para futuros recursos de agua dulce en áreas similares alrededor del mundo.