Kväve är ett grundläggande element för livet - växter behöver det, djur behöver det, det finns i vårt DNA - men när det är för mycket kväve i miljön, saker kan gå på tok. På Cape Cod, överskott av kväve i flodmynningar och saltkärr kan leda till algblomning, fisk dödar, och försämring av miljön.

I en studie publicerad i Miljöforskningsbrev , forskare vid Marine Biological Laboratory (MBL) Ecosystems Center undersöker sätt att minska kväveavtrycket hos mindre institutioner, som MBL, genom att fokusera på en bottom-up-strategi.

"Denna bottom-up-strategi handlar om att balansera behoven hos olika intressenter för att komma fram till de bästa, den mest genomförbara lösningen för institutionen, säger Sarah Messenger, huvudförfattare och forskningsassistent i MBL Ecosystems Center.

På MBL, och många institutioner gillar det, de största kvävekällorna är livsmedelsproduktion och konsumtion. Det beror på att kväve används som gödningsmedel för att odla vår mat och producera fodret som stöder husdjur.

Forskare fann att byte till en helt vegansk kost (inga animaliska produkter) i matsalar skulle göra en enorm inhämning i institutionens kväveavtryck, men MBL:s matlagningsteam kallade det en icke-förrätt. Kökspersonalen är inte utbildad för det, inte heller skulle kunderna vara öppna för det, sa de. Det skulle också innebära stora förändringar för institutionens budget.

"Problemet här är inte bara på institutionell nivå, men på familjenivå, på samhällsnivå, på regional, stat, och nationella nivåer. Problemet är att dessa saker kostar mycket pengar och att de är svåra att genomföra, "säger Javier Lloret, MBL -forskare.

Forskarna fann också att uppgradering av institutionens HVAC -system, passande nytt, effektivare fönster, eller att gå 100% sol kan minska institutionens kväveavtryck. Men alla dessa lösningar har en stor prislapp.

"MBL är riktigt liten, så vi har inte personalresurser från större institutioner, "säger Messenger." Vi har ingen hållbarhetsavdelning. Vi har begränsad arbetskraft, begränsade resurser, och begränsade pengar som vi kan lägga på att göra dessa stora förändringar. "

Men vad MBL och många mindre institutioner har är människor som är experter på vad de gör. Så istället för att söka efter en lösning på institutionens kväveavtryck som kan kräva ett stort budgetengagemang från direktören eller förvaltningsrådet, forskarna identifierade på plats intressenter på avdelningarna som var ansvariga för den största delen av MBL:s kväveavtryck-mat och faciliteter-och modellerade lösningar med låg ansträngning för dessa avdelningar. De fokuserade på idéer som inte krävde ny personal, en stor investering eller en förändring av den normala verksamheten, och kan uppnås på kort sikt (tre till fem år).

"Målet var att bara modellera förändringar som dessa avdelningsledare kunde genomföra på sina avdelningar utan att behöva genomgripande förändringar och institutionens godkännande, säger Messenger, tillade att laget "helt ignorerade alla reduceringsstrategier som inte var acceptabla för de personer som känner deras avdelning bäst."

För middagstjänster, en helt vegan eller helt vegetarisk meny var en no-go, men att ersätta 20% av MBL:s nötköttsanvändning med kyckling eller fisk resulterade i en minskning av institutionens kväveavtryck med 2,6%, enligt forskarnas modell. Att byta ut 10% av köttmåltiderna med vegetariska alternativ skulle minska MBL:s kväveavtryck med 5,7%. De fann att servering av mindre kött också kan leda till minskade kostnader för cateringavdelningen.

MBL:s anläggningsteam genomförde redan en uppgradering av institutionens belysning, så forskargruppen lägger till dessa uppgraderingar till sin modell - beräknar en minskning av 7,3% i kväveavtrycket för elnäringssektorn och en 2% minskning av MBL:s totala kväveavtryck. Att köpa extra krediter för förnybar energi för att driva MBL med solenergi modellerades också.

Genom att kombinera alla tillvägagångssätt, forskarna beräknade en minskning med 7,7% av MBL:s kväveavtryck utan större störningar i verksamheten och utan ytterligare monetärt stöd från institutionen.

"Det kanske inte verkar så mycket, men 8% är mycket kväve, sa Lloret. Dessa små förändringar gör skillnad.

Även om inga åtgärder har genomförts ännu, teamet sa att de var optimistiska av svaret från institutionens intressenter och hoppades att MBL, och andra små institutioner gillar det, skulle kunna använda detta dokument för att undersöka sätt att minimera sina kväve- och koldioxidavtryck.

"Vi vill alla samma sak, "säger Messenger." Vi skulle alla älska MBL att minska påverkan på vår miljö så mycket som möjligt, men exakt hur man tar sig dit är utmanande. Vi hoppas att detta dokument kan vara en karta framåt. "