Naukowcy mapują wpływ ścieków ludzkich na wybrzeża na całym świecie

Naukowcy zmapowali globalne zrzuty ścieków — oczyszczonych, septycznych i surowych — w ekosystemach przybrzeżnych, według ich najdrobniejszych szczegółów.

A liczby są przerażające.

Naukowcy z University of California i Columbia University obliczyli ilość organizmów azotowych i kałowych wchodzących do oceanu z około 135 000 działów wodnych na całym świecie.

Zlewnia to obszar lądu, często graniczy ze wzgórzami lub górami, który odprowadza całą wodę z tego terenu do wspólnego ujścia, takiego jak rzeka.

Odkryli, że tylko 25 zlewni odpowiada za prawie połowę całego azotu zawartego w ściekach, a chińska rzeka Jangcy stanowi 11% całkowitej ilości azotu na świecie.

Naukowcy oszacowali, że w 2015 r. około 6,2 mln ton azotu przedostało się do wód przybrzeżnych z ludzkich ścieków.

Było to około 40 procent azotu, który zasila spływy rolnicze do wód przybrzeżnych.

Zlewnie, które uwolniły najwięcej azotu ze ścieków, znajdowały się w Korei, Indiach i Chinach.

Jednak pod względem całkowitego wkładu azotu w ekosystemy przybrzeżne Stany Zjednoczone były odpowiedzialne za trzeci najwyższy poziom po Chinach i Indiach.

Prawie jedna trzecia azotu ze ścieków, które docierają do naszych oceanów na całym świecie, pochodzi z nieoczyszczonych ścieków, a reszta jest oczyszczona i rozłożona.

Podczas gdy oczyszczanie ścieków usuwa ciała stałe i pewną ilość materii organicznej, azot jest nadal obecny w oczyszczonych ściekach.

Badanie zostało opublikowane dzisiaj w czasopiśmie naukowym PLUS JEDEN.

Dieta bogata w mięso oznacza wysoki poziom azotu

Aby uzyskać te liczby, naukowcy połączyli dane dotyczące gęstości zaludnienia, oczyszczania ścieków i diety z dokładnością do siatki kilometrów kwadratowych dla zlewni na całym świecie.

Najbardziej zaskakującą zmienną, która zmieniła wielkość uwalnianego azotu, była ilość mięsa w lokalnej diecie, powiedział główny autor i badacz podoktorancki Cascade Tuholske z Columbia University.

„Jako kogoś, kto bada systemy żywności, najbardziej zaskakującym dla mnie odkryciem był kontrast między rzeką Jangcy [China] Rzeka Brahmaputra [Tibet, India, Bangladesh] Jeśli chodzi o wkład azotu”, powiedział dr Toholsky.

Powiedział, że jednym z możliwych rozwiązań, aby zmniejszyć ładunek azotu w ściekach, jest zmniejszenie spożycia mięsa.

„Im więcej burgerów jemy, im więcej azotu wydychamy, tym gorsze wyniki dla siedlisk przybrzeżnych.

„To wskazuje, że diety w Chinach przeszły na białko zwierzęce znacznie szybciej niż diety w Indiach”.

Dlaczego poziomy azotu w oceanach są ważne

Według Megan Hoggett, ekologa morskiego i przybrzeżnego z Newcastle University, wysoki poziom azotu może prowadzić do zakwitów glonów, co z kolei może zubożyć poziom tlenu w wodzie, gdy te algi się rozkładają.

„Może prowadzić do rozkładu komórek alg, co może prowadzić do wyczerpania tlenu i śmierci ryb” – powiedział dr Huggett, który nie był zaangażowany w badanie.

„[Wastewater] Wprowadza również do systemu takie rzeczy jak herbicydy i pestycydy oraz oczywiście plastik. „

Naukowcy oszacowali również możliwość narażenia raf koralowych i łąk trawy morskiej na wysoki poziom azotu ze ścieków.

Odkryli, że ponad połowa raf koralowych na świecie i prawie 90 procent łąk trawy morskiej cierpi na podwyższony poziom azotu ze źródeł ludzkich.

Według dr Huggetta niektóre badania wykazały już, że warstwy wodorostów mogą pomóc złagodzić skutki obciążenia ściekami i patogenami na pobliskich rafach.

Powiedziała, że ​​jest to przykład usługi ekosystemowej i pokazuje potrzebę zachowania tych ekosystemów.

Według badań Oceania, która obejmuje Australię, Papuę-Nową Gwineę i naszych sąsiadów z Pacyfiku, miała najniższy całkowity wkład azotu do ekosystemów przybrzeżnych.

Wynika to częściowo z niskiej gęstości zaludnienia, ale dr Hoggett mówi, że Australia ma bardzo dobre oczyszczanie ścieków.

„Myślę, że Australia wykonuje dobrą robotę” – powiedziała.

Raport o nowym stanie środowiska [which includes wastewater data] Zostanie wydany później w tym roku lub na początku przyszłego roku, więc będzie to oglądanie”.

Dzisiejsze badania pokazują, że prawie połowa wszystkich zlewni na świecie nie ma możliwości penetracji ścieków przez człowieka.

Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycia pomogą w określeniu środków ochronnych, ale dr Toholsky twierdzi, że każdy może zrobić jedną rzecz, aby rozwiązać ten problem.

„Przejście na dietę roślinną może poprawić zdrowie raf i trawy morskiej, nie tylko poprzez ograniczenie nawozu i spływania z pastwisk, ale także z naszych ekskrementów”.