New York City (NYC), beläget inom Hudson River mynning, tillför årligen över 100 miljarder liter kombinerat avloppsvatten (CSO) till omgivande ytvatten. Lite är känt, dock, om CSO:s inverkan på våtmarker som fungerar som kolsänkor och ger buffertar mot klimatförändringar. Nu en ny studie i Soil Science Society of America Journal från forskare vid The Graduate Center vid City University of New York (GC/CUNY) och Queens College antyder att lokala våtmarker kan använda CSO-insatser på ett sätt som faktiskt ökar utsläppen av växthusgaser som koldioxid och metan.

"Kombinerade avloppsvatten är ofta förekommande i New York City och det omgivande området, sa Brian Brigham, tidningens första författare och en ny doktorsexamen. mottagare från GC/CUNYs program för jord- och miljövetenskap. "Stadens system är nästan i full kapacitet under torrt väder, så efter även små mängder nederbörd, den efterföljande ytavrinningen resulterar i att obehandlat avloppsvatten rinner ut i ytvatten. Dessa överflöden levererar stora mängder kol och kväve till våtmarksjordar, så vi ville testa hur mättnad av dessa element påverkade produktionen av växthusgaser."

Metodik och resultat

Forskare samlade jord från tre våtmarker - Iona Island, Piermont, och Saw Mill Creek - med varierad salthalt och närhet till New York City för användning i laboratorieinkubationsexperiment. För att simulera vad som händer när CSO mättar Hudson Rivers mynnings våtmarksjord, forskarna lade till acetat – de enklaste formerna av organiskt kol som vanligtvis finns i anaeroba jordar – till en grupp av prover. Till andra grupper tillsatte de oorganiskt kväve (nitrat och ammonium), som vanligtvis finns i mänskliga föroreningskällor. Proverna inkuberades, och dagliga mätningar av koldioxid- och metanproduktionen togs och jämfördes med produktionshastigheter från en kontrollgrupp av jordprover.

Experimenten visade att de lättnedbrytbara koltillsatserna ökade metanproduktionen mer än 100 gånger och koldioxidproduktionen med mer än dubbelt så mycket som kontrollgruppen. Tillsatsen av oorganiskt kväve hade ingen sådan effekt.

Betydelse

"New York City måste identifiera och kvantifiera sina olika källor till utsläpp av växthusgaser för att minska sitt bidrag till klimatförändringarna, sa Jeffrey Bird, professor i biologi och jord- och miljövetenskap vid GC/CUNY och Queens College, en medförfattare till studien, och Brighams medrådgivare för forskning. "Några av dessa potentiella källor - som lokala våtmarker som får betydande kol- och kvävebelastning från New York Citys avloppsvattenspill - är indirekta. Vi vet om effekterna av detta överflöde på människors hälsa, men lite arbete har gjorts för att avgöra hur de kan bidra till stadens växthusgasavtryck."

Övergripande, sa forskarna, fynden tyder på att NYC:s miljöpåverkan sträcker sig in i närliggande outvecklade akvatiska ekosystem som Hudson River Estuary, och att påverkan på miljön kan vara betydande.

Brigham och hans kollegor har redan tagit sin forskning på området för att mäta faktiska koncentrationer av växthusgaser och utsläpp från New York Citys ytvatten (som inkluderar Hudsonfloden, dess bifloder, och flera platser i och runt staden) och Hudson Rivers mynning. Ett viktigt nästa steg blir att samla in ytterligare data om CSO:s påverkan på lustgasutsläpp.