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Nov 04, 2023

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인간은 혼란을 일으키는 경향이 있으며, 과잉 질소에 관해서는 우리는

인간은 혼란을 일으키는 경향이 있으며, 우리가 수로에 기여하는 과도한 질소에 관해서는 수생 식물이 청소를 방해합니다. 폐수 및 농업 유출수의 질소와 같은 영양분은 종종 강으로 빠져나가 플랑크톤의 성장을 과도하게 자극하여 과도한 해조류 번성 및 분해 시 산소 고갈 상태를 초래할 수 있습니다. 물에 잠긴 강변 식물은 물에서 질소 함유 화합물을 흡수하여 이 효과를 부분적으로 완화할 수 있습니다.

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Botrelet al. 두 개의 농업 지류가 캐나다 퀘벡의 세인트 로렌스 강에 있는 생 피에르 호수와 합류하는 장소에서 질소 보유에 대한 관찰을 보고하면서 오랫동안 관찰된 이 현상에 대한 시간적 해결의 새로운 차원을 가져왔습니다. 교차점에서는 물속에 잠긴 식물 초원이 질소를 흡수하여 그 중 상당 부분이 세인트 로렌스 하구에 도달하는 것을 방지합니다.

연구진은 2012년부터 2017년까지 6월부터 11월까지 연구 현장 상류와 하류의 측정값을 이용해 식생으로 인한 수위 경사 변화를 계산해 초원 식물의 일일 바이오매스를 추정했다. 이 접근 방식은 매우 다양한 기후 연도에 걸쳐 초원에서 상세한 식물 바이오매스 수집을 통해 개발한 모델을 사용하여 수행되었습니다. 그런 다음 그들은 지류에서 현장으로 유입되는 질산염의 양을 추정하고, 나가는 양을 측정하기 위해 초원 가장자리에 고해상도 질산염 센서를 배치하여 식물이 처리하는 양을 계산했습니다.

바이오매스 수준을 분석함으로써 저자는 식물의 풍부함을 질소 보유와 연관시키고, 식물에 의해 동화되고 탈질소화를 통해 대기로 손실되는 양을 계산했습니다. 평균적으로 수생 초원의 각 제곱미터는 하루에 약 0.5그램의 질소를 제거한다고 연구원들은 추정했습니다. 그 결과 연간 최대 0.8킬로톤의 질소가 유지됩니다. 이는 인구 50만 명의 도시에서 생성되는 양입니다. 지금까지 강에서 보고된 가장 높은 값입니다. 바이오매스가 적은 해에는 시스템에 투입된 질소의 47~62%만이 제거된 반면, 바이오매스가 높은 해에는 63~87%가 제거되었습니다.

초원은 항상 이 중요한 생태계 서비스를 수행하지만 연구자들은 높은 식물 바이오매스로 인해 적절한 강수량과 온도가 탈질에 최적인 반면 극한 조건은 식물 초원에 보유된 질소의 비율을 감소시킨다는 것을 발견했습니다. 기후 변화로 인해 극한 기후의 빈도가 증가할 가능성이 높으므로 미래에는 세인트 로렌스 하구에 더 많은 질소가 유입될 수 있으며, 이로 인해 꽃이 만발하고 산소가 고갈되는 빈도가 높아질 수 있습니다. 따라서 관리 조치는 이 초원과 유사한 장소를 보존하거나 복원하는 것을 목표로 해야 한다고 연구원들은 썼습니다. (수자원연구, https://doi.org/10.1029/2022WR032678, 2022)

—Saima May Sidik(@saimamaysidik), 과학 작가