Forskarna installerade avrinningssystem för att fånga upp avrinning från en motorväg. På så sätt kunde de mäta om deras ansträngningar var framgångsrika. Kredit:Jamie Luther
Alla hatar vägbyggen, även jordar och vattendrag runt vägarna. Asfalterade vägar kan inte absorbera vatten, så att ansvaret faller på jorden intill vägen. Tyvärr, dessa jordar skadas ofta under byggandet.
Vatten som rinner av vägar kan innehålla skadliga föroreningar. Om det vattnet inte infiltrerar i närliggande jord, dessa föroreningar kan ta sig in i vattendrag och vara skadliga. Rich McLaughlin och hans forskargrupp vid North Carolina State University har arbetat på hur man kan hjälpa jorden att vara frisk och lycklig efter vägbyggen.
Över åren, McLaughlins team märkte att entreprenörer försökte odla gräs på jordar nära vägar efter bygget. De märkte att detta inte verkade fungera bra. Så, de började testa jordarna. Resultaten visade att jordarna var mycket komprimerade och lite vatten kom ner i jorden.
"Inte bara hindrade denna packning gräs från att växa, mycket av det obanade området bredvid vägen släppte vatten lika snabbt som asfalterade vägar och tak, "McLaughlin förklarar." Under det senaste decenniet har vi har arbetat för att gräset ska bli bättre etablerat efter bygget. Detta innebär också att vatten bättre kan infiltrera i dessa jordar."
Senast, teamet har studerat fördelarna med att bearbeta och lägga till saker, kallade ändringsförslag, till jorden. De vill se om detta kan bidra till att minska mängden avrinning. Denna avrinning kan innehålla tungmetaller, petroleumprodukter, sediment, och överflödiga näringsämnen. Dessa skulle normalt rinna ut i dagvattensystemet.
I en nyligen genomförd studie, de anlade tomter intill vägar där de kunde prova olika behandlingar och samla upp avrinning från marken. Forskare satte in barriärer i jorden runt varje tomt för att skicka avrinningen i ett rör, ansluten till ett uppsamlingsbadkar.
De fann att bearbetning av jorden och ibland tillsats av kompost kunde förbättra infiltrationen avsevärt i flera år efter att den applicerats. På jordar som haft vegetation i många år, förbättringarna var mindre dramatiska (men fortfarande betydande).
"Tidigare studier indikerade att ett bra bestånd av vegetation hjälper till att upprätthålla de höga infiltrationshastigheter som genereras av jordbearbetning, och det är den största fördelen, " säger McLaughlin. "Att ta upp vatten och föroreningar av växterna är till hjälp, men effekterna på markens fysiska egenskaper är den viktigaste."
En del av deras senaste arbete testade två olika sorters vegetation:gräs och vildblommor. Gräs är billigare och snabbare att etablera men behöver klippas tre eller fyra gånger per år. Vildblommorna verkade hjälpa till att förbättra infiltrationen lite mer än gräs.
Vildblommor kan också ge mat och livsmiljö för viktiga pollinatörer som fjärilar, som är på tillbakagång över hela världen. De klipps också mindre, minskar packningen från klipparens hjul. Forskarna tror att den extra fördelen kan komma från vildblommans rötter men har inte testat detta noggrant.
McLaughlin tillägger att när den mänskliga befolkningen växer och fler vägar byggs, Det blir viktigt att hantera denna avrinning. Att hjälpa avrinning att sippra ner i jordar där det är möjligt är ett av de enklaste sätten att ta itu med problemet. Nästa steg i forskningen är att prova olika vildblommartyper och blandningar för att testa deras effekter.
"Att förbättra markens fysiska förhållanden genom jordbearbetning och ändringar är vad en typisk trädgårdsmästare kan göra, "säger han." Nyckelfaktorn, dock, är att kraftig växttillväxt omedelbart efter jordbearbetning behövs för att bibehålla detta tillstånd, och ingen ytterligare jordbearbetning eller ändringar behövs. Jag letar alltid efter sätt att förbättra vattenkvaliteten i våra sjöar, strömmar, och flodmynningar eftersom jag tycker om alla typer av vattenorienterade aktiviteter, ingen av dem är trevliga i förorenat vatten. "