Дорожные канавы эффективно удаляют азот
Дорожные канавы служат сборником воды как с проезжей части во время дождя, так и с прилегающих газонов или полей. Эти повсеместно распространенные элементы ландшафта могут выполнять функцию не только водоотвода. Фактически, канавы являются искусственными низинами, которые часто функционируют как водно-болотные угодья, с колеблющимся уровнем воды и разнообразной растительностью и микроорганизмами.
В этих созданных человеком ландшафтах местные микробы и растительность способны извлекать азот из поступающей воды, удаляя его из системы. Этот процесс может смягчать негативные последствия избытка питательных веществ ниже по течению, такие как цветение водорослей и образование мертвых зон.
В новом исследовании Татарив и его коллеги сравнили, насколько эффективно канавы, расположенные рядом с лесами, городскими территориями и сельскохозяйственными полями, удаляют азот и какие микробы в них обитают. Ученые изучили три водосбора вблизи залива Мобил в Алабаме и отобрали пробы из 96 различных канав вдоль двухполосных дорог. Каждый водосбор представлял канавы, окруженные лесом, застройкой или сельхозугодьями.
Команда оценила растительную биомассу, содержание неорганического азота в воде и характеристики почвы. Для идентификации микроорганизмов ученые использовали анализ генов 16S рРНК. Потенциал удаления нитратов для каждого образца был рассчитан путем добавления в почвенные пробы воды и стабильного изотопа азота (15-нитрата) для измерения степени его восстановления микробами.
Исследователи обнаружили, что микробы в канавах способны удалять в среднем до 89% нитратов (NO3–). Хотя характеристики почвы в разных типах канав были схожи, специфические микробы (Nitrososphaeraceae, Nitrosomonadaceae, Gaiellales и Myxococcales) были более распространены в городских и сельскохозяйственных канавах с высокой антропогенной нагрузкой.
В целом, потенциал удаления азота в канавах оказался сопоставим с таковым у многих природных экосистем, таких как водно-болотные угодья и реки. Новое исследование показывает, что придорожные канавы могут играть важную роль в удалении азота из окружающей среды.