De massiva algblomningarna som orsakas av överskott av gödsel från gårdar och städer som rinner ut i vattentillförsel får allvarliga människors hälsa och ekonomiska konsekvenser.

Under de senaste åren har fantastiska satellitbilder visar giftiga algblomningar över hela världen, inklusive Erie -sjön, Östersjön, och Gula havet. Faktiskt, enligt en ny publikation i Vetenskap , näringsföroreningar är det näst största miljöhotet för mänskligheten, med ekonomiska skador från emissionen som kostar upp till 2,3 biljoner dollar per år.

Ny forskning som leds av ekologen Brigham Young University ekosystem Ben Abbott presenterar ett nytt verktyg för att bekämpa denna globala kris. Hans studie, nyligen publicerad i Ekologi bokstäver , fann att floder och vattendrag kunde användas som "sensorer" för ekosystemets hälsa, möjliggör både förbättrad vattenkvalitet och livsmedelsproduktion.

Hans forskning visar att provtagning av vattnen där vattendrag bildas kan identifiera vilka landskap som är tillräckligt motståndskraftiga för att hantera jordbrukets stränghet och som är sårbara för att läcka ut giftiga rester i vattenvägar.

"För närvarande, människor går bara ut och driver jordbruk där det finns tillgänglig mark, "Abbott sa." Använda fingeravtryck av vattenkvalitet i hela strömnätet, vi kan berätta för bönder eller stadsplanerare, 'Hallå, det här landet är verkligen motståndskraftigt, så du borde göra jordbruk här. '"

Abbott och ett internationellt team av forskare använde en datauppsättning från Frankrike som inkluderade prover från 60 små bifloder varannan vecka under 12 år. Vid analys av data, de fann näringskoncentrationer gick upp och ner med tiden, men den relativa rangordningen för varje ström var stabil under många år. Denna rumsliga stabilitet i vattenkvaliteten innebär att periodiska provtagningar av vattnet kan avslöja föroreningskällornas placering och styrka.

Tidigare, ekologer teoretiserade huvudvattenströmmar var för varierande för att ge tillförlitliga data. Den rådande tanken var att strömdata som samlades in på torsdagen skulle ändras till fredag.

"Vi blev förvånade över att se att bäckarna var bra sensorer för långsiktiga näringsförhållanden, "sade medförfattare till studien, Jay Zarnetske, miljövetare vid Michigan State University. "Våra metoder visar att vi kan lära oss mycket av ett relativt litet antal prover om de samlas in mer strategiskt."

Abbott och hans kollegor testar nu sin nya metod i brödkorgen i centrala USA och i arktiska och boreala landskap, där nedbrytning av permafrost påverkar flodens kemi. De organiserar också ett medborgarvetenskapligt projekt som kommer att äga rum i vår för att identifiera näringskällor till Utah Lake.

"Om mönstren vi hittade stämmer, denna metod kan vara avgörande för människors och ekosystemets hälsa i utvecklingsländer som inte har resurser att göra stora vattenstudier, Sa Abbott.