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Nov 06, 2023

지도 작성 결과: 더 많은 퇴적물이 있는 비버 연못에 더 많은 질소가 저장됨

연구진은 크기, 모양, 깊이를 측정하고 토양과 물을 분석했습니다.

연구자들은 솔트레이크시티 북쪽 베어리버 산맥에 있는 비버 연못 시스템의 크기, 모양, 깊이를 측정하고 토양과 수질 화학을 분석했습니다.

크레딧: Desneiges Murray

비버 연못에는 질소가 함유되어 있는데, 이는 너무 많이 존재할 경우 오염 물질이 될 수 있는 필수 영양소입니다. 토지 관리자는 비버 연못이 질소를 저장하거나 방출하는지 알아야 하지만 화학 테스트에는 비용이 많이 들 수 있습니다. 새로운 연구에 따르면 비버 연못의 깊이와 퇴적물에 대한 간단한 매핑을 통해 그것이 질소 공급원인지 흡수원인지 관리자에게 알릴 수 있습니다.

이번 연구는 지구 생태계 전반의 생물학적, 지질학적, 화학적 과정 간의 상호작용에 대한 연구를 발표하는 Journal of Geophysical Research: Biogeosciences에 게재되었습니다.

질소는 합성 비료에 사용되며 분뇨에서 자연적으로 발견되므로 방목과 농업으로 인해 미국 서부의 강에 질소 오염이 추가되어 하류의 부영양화가 발생했습니다. 이전 연구에서는 비버 연못의 하류에서 질소가 더 높거나 더 낮을 수 있다는 사실을 발견했습니다. 그러나 비버 연못 내에서 질소에 어떤 일이 일어나는지 면밀히 조사한 연구는 거의 없으므로 비버 연못이 질소 오염에 좋은지 나쁜지, 그리고 비버를 생태계에 다시 도입해야 하는지에 대한 의문이 남아 있습니다.

"강에 따라 다르지만 우리가 연구한 곳과 같은 장소에서는 비버를 다시 도입하는 것이 현명한 결정이 될 수 있습니다"라고 유타 주립 대학에서 연구를 이끈 생지구화학자 Desneiges Murray가 말했습니다. (그녀는 현재 뉴햄프셔 대학교에 재직하고 있습니다.) "이 생태계는 애초에 비버와 함께 진화했습니다. 따라서 침식 감소, 산불에 대한 저항력 향상, 가뭄 시 더 많은 물 저장, 그리고 이제는 장기간의 이점이 결합된 효과가 있습니다. -기간 동안의 질소 저장 – 인간이 비버의 자연 서식지로의 재식민화를 촉진해야 하는 데에는 많은 이유가 있습니다."

베어 리버 산맥(Bear River Mountains)에 있는 머레이(Murray)의 비버 복합 현장 현장. 위에서부터 흐르는 시냇물과 함께 이미지 콜라주로 위에서 본 모습. 연못은 저산소 역류 구역의 하천과 함께 유입되는 질소 유출량의 약 15%를 보유했습니다.

크레딧: Desneiges Murray

1600년대부터 1800년대까지 미국 인근 지역에서는 2,500만~1억 6,000만 마리의 비버가 사냥을 당해 거의 멸종 위기에 처했습니다. 1980년대 후반까지 비버의 수는 600만~1,200만 마리로 회복되었습니다. 오늘날 비버를 재도입하려는 노력이 미국 전역에서 이루어지고 있으며 다양한 성공과 인기를 누리고 있습니다.

새로운 연구에서는 솔트레이크시티 북쪽의 베어 리버 산맥(Bear River Mountains)에 자리잡은 단지라고 불리는 비버 연못 시스템 내의 구역을 지도화했습니다. Murray와 그녀의 공동 저자는 물 흐름, 연못 깊이, 퇴적물 두께 및 입자 크기를 기반으로 5개 구역을 정의했습니다. 그들은 서로 다른 구역에서 물 속에 얼마나 많은 질소와 산소가 있는지에 대한 데이터를 수집하고, 연못 퇴적물 샘플을 수집했으며, 시간에 따른 영양분 변화를 분석하기 위해 긴 퇴적물 코어를 채취했습니다. 그런 다음 그들은 퇴적물 깊이와 수심의 비율에 특별한 주의를 기울여 모든 것을 매핑했습니다.

"비버 단지 내의 지형 단위를 보는 이 새로운 접근 방식은 비버가 질소, 중금속 또는 산성 광산 배수를 감소시킨 이유를 이해하는 데 도움이 될 것입니다."라고 수문학자이자 자칭 "비버학자"인 Emily Fairfax는 말했습니다. 그게 무슨 일이었다면" 캘리포니아 주립대학교-채널 아일랜드에서. Fairfax는 연구에 참여하지 않았습니다.

대부분의 질소는 용해된 질소와 입자성 질소로 비버 연못에 들어갑니다. 연못의 퇴적물에 들어가면 질소는 암모늄, 불활성 질소 가스 또는 반응성 이산화질소 가스와 같은 다른 형태로 화학적 변형을 거쳐 대기 중 오존을 분해할 수 있습니다.

연구자들은 비버 연못이 유입된 질소의 최대 15%를 주로 역류 지역의 퇴적물에 저장하고 있다는 사실을 발견했습니다. 역류 지역에는 유기물이 풍부한 퇴적물이 두껍고 질소가 불활성 질소 가스로 변환되어 저장될 수 있는 데 필요한 산소 농도가 낮습니다. 퇴적물이 적고 산소가 많은 다른 지역에서는 질소를 많이 저장할 수 없었습니다. 이는 비버 연못의 소규모 지형과 질소 사이의 최초의 상관관계이며 비버 연못의 영양분을 평가하는 새로운 방법의 문을 열어줍니다.