En skarv tar sin lunch från sjön. En enskild skarv kan avföra ungefär 4 g kväve och 2,5 g fosfor dagligen. Upphovsman:Young Pil Choi.
Att studera effekterna av storskarvspillning på vattenreservoarer är ett smutsigt jobb, men någon måste göra det.
Vid Maji Agricultural Reservoir i Wonju, Gangwond-do, Sydkorea, att någon är Tae Kwon Lee. Lee joggar regelbundet runt reservoaren. En dag lade han märke till stora svarta fåglar som helt täckte den lilla ön i sjön. De svarta fåglarna var stora skarvar, en typ av stor vattenfågel, och träden på holmen var helt täckta av fåglarnas avföring. Allteftersom tiden gick, Lee gjorde en annan observation:sjön fick en kraftig algblomning.
Algblomning bryter syre i sjöar, producera gifter, och sluta döda vattenlevande liv i sjön. Denna händelseföljd fick Lee att undra:Födde avföringen till fågeln eller bidrog till algblomningen?
Maji-reservoaren är en viktig vattenkälla för lokala bönder som använder vattnet för sina grödor på sommaren. Det är viktigt att bibehålla vattenkvaliteten. För ungefär fem år sedan, skarvarna dök upp och nu finns det 300-500 storskarvar som bor i sjön och holmen. Det är mycket fåglar och mycket fågelavföring, så det är viktigt att förstå hur fågelavföringen påverkar vattnet. Fågelspillningen är rik på fosfor och kväve, och när den kommer ner i vattnet, det tillför dessa näringsämnen till vattnet.
Skarvspillning täcker vegetation på Guabook Islet i Maji Agricultural Reservoir som ligger i Wonju, Sydkorea. Upphovsman:Tae Kwon Lee.
Att tillsätta näringsämnen till ett befintligt ekosystem kan ha en kaskadeffekt. "Avföringen kan påverka inte bara vattenkvaliteten utan också hela ekosystem inklusive växter, jord, och andra fåglar, " förklarar Lee.
Lee konstruerade ett mikrokosmos experiment för att testa hans hypotes. Han samlade vatten, sediment, och ja, skarvspillning, och skapade 14 miniatyrekosystem. Varje mikrokosmos innehöll samma mängd vatten och sediment från sjön. Sedan lade Lee till 0,5 g, 1,0 g, och 5,0 g skarvspillning till mikrokosmos. Under de kommande 21 dagarna, han testade prover av vattnet. Specifikt, han letade efter att se om avföringen påverkade mängden kväve, fosfor, och andra näringsämnen i vattnet.
Lee fann att även en liten mängd skarv avföring var tillräckligt för att producera märkbara förändringar i näringsförhållandena i vattnet. Dessa kan vara långvariga:"Dessutom, avföring i vattnet fungerade som en näringskälla i dagar, " sa Lee.
Lee analyserade också både vattnet och sedimentet för att dokumentera förändringar i de mikrobiella (bakteriella) samhällena.
Den lilla holmen i reservoaren är hem för många skarvar. Forskare undersökte hur skarvens avföring påverkade vattenkvaliteten. Kredit:Wonju Today.
Medan vattnets mikrobiella gemenskap endast påverkades signifikant när 5,0 g avföring tillsattes, det mikrobiella samhället i sedimentet påverkades av mindre mängder avföring. Baserat på hans upptäckter, Lee kan inte skylla algblomningen helt på skarvarna. Men Lee tror att deras avföring kan ha viss inverkan, eftersom klorofyllkoncentrationer, signalerar mer algtillväxt, fördubblades efter att endast tillsatt 0,5 g avföring till mikrokosmos.
"Våra resultat bekräftade förändringarna i näringstillstånd och mikrobiell gemenskap i vatten orsakade av en liten mängd avföring, "Avslutade Lee." Fekal inmatning kan påverka tillståndet i reservoaren negativt, orsaka oönskade förändringar som algblomning."
Lee inser begränsningarna i sitt experiment. "Mikrokosmosexperiment ger forskare mer kontroll över variabler som normalt inte är möjliga i den verkliga världen. Men resultaten representerar inte helt vad som händer i den verkliga världen eftersom mikrokosmos inte helt kan efterlikna den verkliga miljön, " han förklarar.
Lee hoppas kunna fortsätta sin forskning. "Vi vill förstå hur många fåglar en vattenkropp kan bära innan den blir allvarligt förorenad." För Lee, Att studera skarvarna i den verkliga världen innebär att det smutsiga arbetet fortsätter.
