Städer längs Cape Cod och öarna söker skaldjur inte bara som läckra kulinariska godsaker, men också för hjälp med att städa upp vatten som bryts ned av överskott av kväve i regionen.

Även om kväve är viktigt för alla växter och djur, för mycket kväve i dammar och vattendrag – ofta orsakat av gödselavrinning och septiktankar – kan underblåsa algertillväxt, och orsaka låga syrenivåer.

Skaldjur, såsom ostron och quahogs, är effektiva filtermatare som hjälper till att ta bort överflödigt kväve genom att införliva det i deras skal och vävnad när de växer. Men exakt hur mycket kväve de kan ta bort i lokala vattendrag och hur dessa mängder kan variera beroende på plats eller säsong har varit okänt på grund av bristen på regionspecifika data.

En ny studie av Woods Hole Sea Grant, Cape Cod Cooperative Extension, och Mashpee Department of Natural Resources tillhandahåller den första omfattande mätningen av kväve som avlägsnas av skaldjur som skördats från vatten utanför Cape Cod.

"Vi gjorde det här projektet specifikt som en service till lokala kommuner för att få dem korrekta data att använda, om de ska gå med tillvägagångssättet att så och odla skaldjur som en del av sina planer för vattenkvalitet, " säger Woods Hole Sea Grant Extension Agent Joshua Reitsma, huvudförfattare till tidningen publicerad online 10 januari, 2017, i tidningen Marine Pollution Bulletin . Det NOAA-finansierade Woods Hole Sea Grant-programmet, baserad på Woods Hole Oceanographic Institution, stödjer forskning, utbildning, och förlängningsprojekt som uppmuntrar miljövård, långsiktig ekonomisk utveckling, och ansvarsfullt utnyttjande av landets kust- och havsresurser.

Under fältarbete 2012, forskargruppen samlade in prover av både vilda och odlade ostron (Crassostrea virginica) och quahogs (Mercenaria mercenaria) från olika vattendrag i Cape Cod-regionen (se medföljande karta för provplatser). Proverna analyserades sedan för kväve lagrat i skal och vävnader, som representerar hur mycket kväve som skulle avlägsnas från vattnet vid skörd.

I genomsnitt, forskarna fann att enskilda ostron innehöll 0,28 gram kväve, något mer än den genomsnittliga quahog med 0,22 gram. Vilda ostron och de som odlades på dammbottnar innehöll i genomsnitt 0,32 gram kväve – mer än de som odlades i havandeburar.

"Vildostron eller bottenodlade ostron, som handlar mer om rovdjur, måste växa tjockare skal för skydd, Reitsma förklarar. "Mer skal betyder större vikt, och med större vikt, djuret kan ta upp mer kväve."

Kvävevärdena varierade också efter säsong, med skaldjur som skördats på hösten som tar upp mer kväve, vilket Reitsma säger inte var en överraskning eftersom ostron och quahogs tenderar att "fettas upp" på hösten som förberedelser för vintersäsongen.

"Teoretiskt sett, du kan maximera mängden kväve som tas bort genom att skörda på hösten snarare än på våren, när skaldjuren tenderar att vara smalare, " han lägger till.

Med upptag av överskott av kväve, vissa kanske undrar om ostron och quahogs som används för sanering fortfarande är säkra att äta. I allmänhet, svaret är ja, säger medförfattaren Diane Murphy, en fiske- och vattenbruksspecialist på Woods Hole Sea Grant och Cape Cod Cooperative Extension.

"Skaldjuren som hamnar på våra bord och på fiskmarknader kommer från godkända källor och går alldeles utmärkt att äta, Murphy tillägger. "Du kan tänka på det i termer av din trädgård. Du skulle inte tänka två gånger på att äta mangold eller tomater som odlas i din trädgård, och ändå har de införlivat kväve från jorden för att hjälpa dem att växa. Ostron och andra levande organismer gör samma sak."

När det gäller att hjälpa kommuner att nå sina kvävereduktionsmål, skaldjur har en stor attraktionskraft, Reitsma säger, eftersom de är ett billigare alternativ än avloppsreningssystem eller någon typ av avlopp, och resultaten kan ses snabbare. Ett vuxet ostron kan filtrera upp till 50 liter per dag, medan stora quahogs kan rengöra cirka 24 liter vatten på samma tid.

Det finns också den extra fördelen att skaldjursvattenbruk genererar ekonomisk aktivitet också. Även om skaldjur är ett värdefullt och effektivt verktyg som studien påpekar, forskarna betonar att de bara bör betraktas som en del av den långsiktiga lösningen för att minska kväve i vattendrag.

"Vattenbruk är något som kan börja lindra dessa kvävebelastningar omedelbart, men det kan inte göra allt, " säger Murphy. "Det skulle vara en otjänst för skaldjuren att förvänta sig att de ska bära den enda bördan av sanering."

Forskargruppen inkluderade också Abigail Archer från Woods Hole Sea Grant och Cape Cod Cooperative Extension och Richard York vid Mashpee Department of Natural Resources. Staden Mashpee, MA., använde data från studien i utvecklingen av deras omfattande kväveförvaltningsplan för vattendelare, som inkluderar flera tillvägagångssätt för kvävereduktion utöver skaldjur.

Förutom Mashpee, andra lokala städer som testar eller använder skaldjursprojekt för att förbättra vattenkvaliteten inkluderar Falmouth, Barnstable, Yarmouth, Dennis, Orleans, och Wellfleet på Cape Cod, och Edgartown på Martha's Vineyard.

Städer på norra sidan av Cape Cod, som har färre saltdammar, vikar eller miljöer av flodmynningar, har mindre problem med överskott av kväve än de på södra sidan, säger Reitsma.

"Norra sidan av Kap har också mycket större tidvatten som tenderar att spola ut områden mycket mer än inloppen på södra sidan, ", tillägger han. "Kombinationen av mindre flodmynningar och större tidvatten hjälper till att avlägsna överflödigt kväve."