Sommaren 2018 Rob Mooney, en doktorand vid University of Wisconsin-Madisons Center for Limnology, ge sig ut på en episk roadtrip runt Lake Michigan. Mooney var inte främmande för körningen. Faktiskt, han hade redan genomfört åtta kretslopp av sjön under de föregående två åren när han övervakade säsongsmässiga förändringar i dussintals floder och bäckar som rinner in i sjön.

Den här gången, dock, Mooneys plan för sin ovanliga turné var ännu mer ambitiös. På så kort tid som möjligt, han skulle ta vattenprover vid så många av de nästan 300 bifloderna som rinner ut i sjön som möjligt.

Medan hinder som farliga vägkorsningar och möten med aggressiva hundar gjorde det omöjligt att stanna vid varje enskild bäck, i slutet av sex dagar hade Mooney en ögonblicksbild av 235 bifloder som mynnar ut i Lake Michigan. Den där, säger Mooney, "var bara cool i sig, " men "en bonus var att vi faktiskt började se mönster i dessa mindre bifloder."

Dessa mönster diskuteras i en artikel som publicerades denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences , och de avslöjar att små bäckar kan ha en stor inverkan på vattenkvaliteten där de rinner ut i sjön. Medan årtionden av övervakning och reglerande ansträngningar har ägnat liten uppmärksamhet åt dessa små bifloder, Mooneys forskning visar att de spelar en överdimensionerad roll när det gäller att mata algblomningar och påverka kustvattnet.

Drivs av svagt motellkaffe och en handskfack full av sockersnacks som Uncrustables och Twinkies, Mooney och nyligen utexaminerade från UW-Madison Will Rosenthal provade nästan 40 strömmar om dagen. För varje biflod, duon skulle hitta en vägkorsning så nära sjön som möjligt. Mooney skulle sedan gå ut till mitten av bron eller kulvert över bäcken och kasta en hink bunden till ett rep i vattnet. Efter att ha filtrerat dessa vattenprover i små flaskor och stoppat in dem i en väl isad kylare, de gick längs kusten till nästa bäck.

Det primära målet var att förstå hur små bifloder bidrog till vad forskare kallar näringsbelastning, där element som kväve och fosfor som finns i jordbruksgödsel rinner av marken och ut i nedströms vatten. Dessa näringsämnen är också bra på att gödsla algtillväxt och bly, bland annat, till potentiellt giftiga algblomningar och syresvältade döda zoner.

"Inom de stora sjöarna finns hundratals och hundratals små bifloder som rinner in men, för det mesta, de har inte övervägts av tidigare näringsstudier eftersom de är så små jämfört med de stora, " säger Mooney.

Och, verkligen, ögonblicksbilden han fick från sin studie visade att de sex största bifloderna – floder som Kalamazoo i södra Michigan och Fox River som rinner genom Green Bay – står för 70 procent av de näringsämnen som kommer in i Lake Michigan. Men andra trender dök upp som pekade på ouppskattade effekter som mindre bäckar har på sjön.

Mindre biflöden hade ofta näringsbelastningar som var höga för sin storlek och, viktigare för vattenkvalitetsproblem, innehöll högre andelar löslig reaktiv fosfor, en förening som är lättillgänglig för näringssvältade alger eller vattenväxter att snappa upp och använda för att föda sin tillväxt.

Inte bara mindre bifloder tenderar att föra dessa mer biotillgängliga näringsämnen till sjön, Mooney säger, de har inte heller höga bäckflöden. "De spränger inte vatten ut i sjön, " han förklarar, "men att tryckas tillbaka mot stranden så att alla de näringsämnen de har förblir tillgängliga längs dessa kuster." Och det faktum kan peka på det viktigaste av Mooneys studie.

"Det är svårt att tänka på en stor sjö, som Lake Michigan, som en enskild sjö. Det är bara så massivt och byggt upp av alla dessa mindre segment av kustlinjen som har olika bifloder som rinner in, " han säger.

Med andra ord, ingen upplever sjön i helsjöskala.

"En av anledningarna till att jag ville stanna vid varje biflod är att, på mina tidigare provtagningsresor, Jag skulle stanna och äta lunch någonstans och prata med människorna som bodde och ägde företag och hyrde ut hotell längs kusten, " säger Mooney. Folk var glada över att deras stream stod på hans agenda, han minns, eftersom "om någon ström kommer att påverka deras dagliga försörjning, det kommer att vara de mindre som kommer att ha en direkt inverkan på kustlinjen de bor längs."

Mooney hoppas att hans studie kan hjälpa resursförvaltare att rikta insatser för att minska näringsämnen på bifloder som kommer att ha den största inverkan på ekosystem nära kusten eller lokala samhällen. "Det finns fortfarande mycket att lära om hur dessa mindre bifloder påverkar kustvattenkvaliteten i de stora sjöarna", han säger.

Men det betyder inte att han känner att det kliar ett tionde varv runt sjön än. Tills vidare, Mooney nöjer sig med att gå igenom data som samlats in på hans andra nio resor och utforska fler frågor om hur och varför mindre bifloder beter sig som de gör.

Även om han kanske saknar den öppna vägen och sätena på främre raden till varje mil av Lake Michigans kustlinje, han skrattar, "för mig, Att prova fyrtio strömmar om dagen och köra hundratals mil i sex dagar i sträck är definitivt inte den mest hållbara forskningsmodellen."