Новое подводное устройство отслеживает в реальном времени обмен питательными веществами между донными отложениями и водой
Исследователи из Океанографического института Харбор-Бранч Университета Флориды (Florida Atlantic University Harbor Branch Oceanographic Institute) впервые провели непрерывный мониторинг обмена различными формами азота между донными отложениями и толщей воды. Их новая методология позволяет измерять количество аммония (NH₄⁺), выделяемого из осадков, в реальном времени, несколько раз в сутки на протяжении длительного периода, что дает беспрецедентно детальную картину этого критически важного обмена питательными веществами.
«Придонные потоки» азота и фосфора из осадков в воду могут стимулировать рост водорослей и токсичное цветение (HABs), ухудшая качество воды. Традиционные методы мониторинга таких потоков затратны и медленны. Новое автономное устройство CAROSEL (Chamber ARray for Observing Sediment Exchanges Long-term) автоматически проводит множество измерений в день без участия человека в течение нескольких недель. Тестирование в пресноводном пруду-накопителе показало, что потоки кислорода в воде следуют суточному ритму, а осадки постоянно выделяли NH₄⁺. После ливней потоки аммония и нитратов быстро менялись, демонстрируя чувствительность процессов к окружающей среде.
«Самое захватывающее — CAROSEL дал нам детальный почасовой обзор того, как погода и изменения окружающей среды напрямую влияют на химию между дном озера и водой над ним», — отметил старший автор работы Джордон Беклер. Этот детальный взгляд поможет понять, как быстро циркулируют питательные вещества и какие факторы управляют этими изменениями, что является ключом к улучшению мониторинга и управления качеством воды. Устройство CAROSEL демонстрирует большой потенциал для отслеживания таких проблем, как загрязнение питательными веществами, цветение водорослей, «мертвые зоны» с низким содержанием кислорода и цикл углерода.