Akvatiska sensorer används i strömmar som den här, Quebrada Sonadora, som är en av studieplatserna i Luquillo -bergen i Puerto Rico där forskare övervakade nitratnivåerna före och efter orkanerna Irma och Maria. Upphovsman:William McDowell/UNH
Forskare vid University of New Hampshire har hittat höga nitratnivåer utan motstycke, ett väsentligt växtnäringsämne, i vattendrag och vattendrag i Puerto Rico under ett år efter två på varandra följande stora orkaner 2017. Denna höga mängd nitrat kan ha viktiga konsekvenser för klimatförändringen som kan skada återhämtningen av skogen och hota ekosystem längs Puerto Ricos kust genom att eskalera algblomningar och döda zoner.
"Nitrat är viktigt för växttillväxt, men det här är ett fall där du kan ha för mycket av det goda, "sa William McDowell, professor i miljövetenskap vid UNH. "Nitrathalterna vi såg var ovanligt höga. Under de senaste tre decennierna har vi har märkt förhöjda nivåer av nitrat direkt efter en orkan, men efter dessa rygg mot rygg stora stormar, hjulen gick av bussen. Vi såg en ökning av nitratnivåerna som fortfarande inte har återhämtat sig helt. "
Forskare använde vattensensorer i vattendrag i de tropiska Luquillo -bergen i Puerto Rico för att erhålla avläsningar var 15:e minut för att följa varje veckas strömkemi efter både orkanen Irma (augusti 2017) och orkanen Maria (september 2017). De jämförde denna nya data med veckovisa strömkemiresultat sammanställda under de senaste 35 åren - det längsta rekordet av tropisk strömkemi i världen. Som väntat från tidigare orkaner, nitratkoncentrationerna ökade i några månader efter varje storm, toppar vid cirka fyra månader. Resultaten, rapporterade vid höstmötet 2018 i American Geophysical Union (AGU) i Washington, D.C., avslöjade att till skillnad från tidigare orkaner, ökningen var fortfarande påtaglig nio månader efter orkanen Maria och gick inte tillbaka till tidigare basnivåer. Basavläsningarna förblev högre och varje gång regnade nitrathalterna, även efter små regnskurar, sannolikt återspeglar stora biotiska processer (sönderdelning av löv och träd och återväxt av vegetation) som styr nitratflöden.
Den vanligtvis lugna Quebrada Sonadora -strömmen, en av studieplatserna för akvatiska sensorer, rasar nu med rusning, lerigt vatten strax efter en storm. Upphovsman:William McDowell/UNH
"Efter orkanerna Irma och Maria, det verkar finnas en "ny normal" för bashalten av nitrat, "sa McDowell." Om detta fortsätter och bergströmmarna transporterar dessa högre nitratnivåer till havet kan det störa kustens ekosystem, möjligen äventyra korall och annat havsliv. "
Skogens produktivitet är också oroande. Baserat på tidigare studier och observationer på Luquillo -studieplatsen, den historiska frekvensen av stora orkanens direkta träffar på ön uppskattades vara vart 50-60 år. Men de senaste uppgifterna visar att det nu händer en gång vart tionde år. Med denna ökning i frekvens och stormstyrka, mycket större export av nitrat till kvävebegränsade kustvatten kan förväntas än tidigare beräknat, som kan tömma de bestående nitratbestånden i skogen och få osäkra effekter på skogens produktivitet och återväxt.