Kärr, vattendrag och sjöar ligger bredvid många av de vägar och motorvägar som sicksackar över Nordamerika. Växter och djur lever i dessa vattenförekomster och kan utsättas för många av de ämnen vi lägger på dessa vägar, inklusive vägsalt.

Stensalt hjälper till att hålla vägar säkra när vinterstormar slår till, minska vinterolyckor. Men det kan också vara allvarligt, negativa effekter på vattenlevande ekosystem.

Vid höga koncentrationer, salt kan vara dödligt för vissa vattenlevande djur. Salt kan också förändra hur vattnet blandas och leda till att saltfickor bildas nära sjöarnas botten, skapa biologiska dödzoner.

När vädret tar en vintrig vändning, många städer och kommuner i Nordamerika förlitar sig på salt för att avgöra sina vägar. Detta stensalt liknar bordsalt, består av natrium och klorid, men grövre. Det löser sig snabbt på vägen, lämnar kloriden för att komma in i närliggande vatten genom avrinning och urlakning. Faktiskt, nästan alla kloridjoner från vägsaltet hittar så småningom in i vattendrag nedströms.

Vid låga koncentrationer, klorid är relativt godartad men när koncentrationerna stiger, det kan vara giftigt för vattenlevande djur, inklusive plankton och fisk som bor i inre sjöar. Dessa ekologiska förändringar påverkar vattenkvaliteten.

I saltvatten

En studie av nordamerikanska sjöar fann att så lite som en procent av landarealen inom 500 meter från sjön måste vara asfalterad (eller på annat sätt ogenomtränglig) för att det ska finnas en ökad risk att bli saltare på lång sikt.

I grund och botten, lite utveckling kan leda till att mycket salt kommer in i en vattendrag. Cirka 27 procent av de stora sjöarna i USA är minst en procent utvecklade längs deras stränder.

En ny studie tyder på att saltkoncentrationerna i många amerikanska sjöar kommer att falla utanför de gränser som är nödvändiga för friska vattenväxter, djur och mikroorganismer-och för välsmakande dricksvatten-år 2050.

Kanada kommer sannolikt att möta samma problem. Beroende på vinterns svårighetsgrad, cirka fem miljoner ton vägsalt appliceras årligen på kanadensiska vägar. Många kommuner i södra Ontario använder mer än 100, 000 ton per år.

Vägsaltapplikationer i Kanada började på 1950 -talet. För att fullt ut förstå hur dessa ökande kloridkoncentrationer har påverkat sjöekosystem, vi måste se tillbaka i tiden. Men det finns lite långsiktig data om dessa sjöar för oss att titta på.

Istället, vi undersöker tidigare miljöförhållanden genom att köra in i sjöbotten och använda den information som finns bevarad i sjöns sediment.

Ett fönster in i det förflutna

Lera, slam, sand, pollen, kemikalier och andra ämnen från den omgivande miljön ackumuleras långsamt - och kontinuerligt - i lager i sjöarnas botten. Det sedimentet ger ett naturligt arkiv över tidigare förhållanden. Till exempel, ett lager med mycket kol kan tyda på ökade skogsbränder i regionen.

Forskare använder den information som finns i detta arkiv för att förstå hur miljöförhållandena har förändrats under lång tid - från år till århundraden.

Muskoka -regionen i centrala Ontario - känd för sina sjöar, floder och stugor - har applicerat vägsalt sedan 1950 -talet. Resterna av alger och mikroskopiska djur (kallade zooplankton) som finns i regionens sjösediment visar oss att förändringar har skett i dessa sjöar, sammanfaller med början av vägsaltapplikationer i regionen.

Det finns fler salttoleranta djurplanktonarter nu än det var innan vägsalt användes i stor utsträckning. Effekten av det skiftet är inte helt förstått. Men vi vet att när saker förändras på de lägre nivåerna av livsmedelsbanan, effekterna kan kännas genom hela ekosystemet.

Överväga, till exempel, en fisk som har blivit anpassad för att äta en typ av djurplankton. Om den plötsligt ersätts av en annan typ - kanske en som är större - kan det bli problem.

Klorid kan vara giftigt för zooplankton. Vid lägre koncentrationer kan det få sub-dödliga effekter-försvagning av individer och ökad dödlighet av ägg. Fisk är generellt mer toleranta för att öka saltkoncentrationerna, men ju längre de utsätts för höga kloridhalter, desto giftigare är det. Många unga fiskar livnär sig på plankton och om de förlorar sin matkälla, de kommer inte att trivas.

Saltlösning alternativ

Vissa samhällen i Nordamerika letar efter miljösäkra alternativ till vägsalt.

Betoravloppsvatten - rester från bearbetning av sockerbetor - ostlake, picklejuice och potatisjuice är några av de okonventionella deicers som testas.

Kolhydraterna eller sockret i betavloppsvatten gör det mer effektivt vid lägre temperaturer än saltvatten eller saltlösning ensam, sänka isens smältpunkt till under -20 ℃ från -10 ℃ -och minska mängden klorid som appliceras på vägen.

Men det finns nackdelar. Vissa samhällen ogillar lukten av betavloppsvattnet, som människor har liknat med sojasås, melass eller gammalt kaffe. Det tillför också socker till vattenlevande ekosystem, vilket kan uppmuntra bakterietillväxt.

Istället för att använda salt och salt tillsatser, vissa ingenjörer experimenterar med vägar som rensar sig från snö och is. Tidiga tester har antytt att solpaneler kan ersätta asfalt för att smälta is och eliminera behovet av vägsalt, genom att värma upp vatten i rör inbäddade i vägen.

Andra letar efter effektivare sätt att använda stensalt - och minska mängden som kommer in i vattenekosystem. En betydande del av stensalt studsar av vägen när den appliceras så lastbilar tenderar att applicera mer än nödvändigt. Vätning av trottoaren och applicering av saltlösning hjälper saltet att fästa vid vägen, vilket betyder att städer och kommuner kan minska på hur mycket de använder.

Forskare hjälper också till att räkna ut hur mycket salt våra sjöar klarar, vilka arter som är i fara och vilka sjöar som är mest känsliga för vägsaltexponering för att hitta ett sätt att hålla människor säkra på vägen och växter och djur säkra i våra sjöar, bäckar och våtmarker.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.