Azotul din îngrășăminte și căldura extremă degradează recifele din Golful Mexic
Recifele de corali din nordul Golfului Mexic, considerate mult timp excepțional de sănătoase datorită acoperirii ridicate de corali, își pierd rezistența din cauza temperaturilor tot mai mari ale apei și a excesului de nutrienți. Un studiu internațional condus de Institutul Max Planck pentru Chimie și Universitatea de Stat din Louisiana a descoperit că nivelurile ridicate de azot din această zonă provin din fluviul Mississippi și sunt atribuibile utilizării îngrășămintelor. Rezultatele au fost publicate în revista Science Advances.
Cercetătorii au analizat izotopii de azot din scheletele calcaroase ale coralilor pentru a reconstrui sursa azotului din apa de mare din ultimii 270 de ani. În ultimele decenii, peste 60% din azotul din zona Flower Garden Banks a provenit din bazinul fluviului Mississippi, iar în anumite perioade proporția a ajuns la 80%.
Cele mai mari aporturi de azot au fost înregistrate în 2016 și între 2022 și 2023, ani marcați de valuri de căldură excepționale, evenimente masive de albire a coralilor și o creștere a focarelor de boli. Similar inelelor anuale ale copacilor, coralii își formează scheletul calcaros în straturi, devenind astfel o arhivă excelentă a condițiilor de mediu. Oamenii de știință au putut determina astfel izotopii de azot prezenți în corali din 1753 până în 2023.
Din 1753 până în jurul anului 1850, valorile izotopice indicau un mediu în mare parte natural, cu o influență redusă a aporturilor directe de azot din râuri. După 1850, înregistrările arată o contribuție tot mai mare a azotului din activitățile umane, coincizând cu expansiunea agricolă în regiunea fluviului Mississippi. Un semnal distinct este creșterea azotului derivat din guano, care apare în înregistrări din 1856, același an în care Congresul SUA a autorizat mineritul de guano pe insulele din Pacific și Caraibe.
„În zonele în care am detectat schimbări semnificative în semnalul de azot al coralilor, am investigat ce se întâmpla în jurul fluviului Mississippi în acele perioade”, a declarat Jonathan Jung, primul autor al studiului și cercetător postdoctoral la Institutul Max Planck pentru Chimie. „Am fost uimiți de cât de precis sunt documentate evenimentele istorice în probele de carotă.”
Semnalul de azot s-a intensificat din nou după îndepărtarea „Second Great Raft”, un baraj masiv de bușteni format natural pe râul Red, un afluent al fluviului Mississippi, la mijlocul anilor 1870. Deși îndepărtarea sa a redus inundațiile interioare, a crescut viteza de curgere a apei și a accelerat transportul nutrienților către apele de coastă. În plus, construcția de diguri de-a lungul fluviului a început în 1882, astfel încât apa râului, împreună cu sedimente și nutrienți, a ajuns direct în golf.
Odată cu Revoluția Verde și disponibilitatea îngrășămintelor sintetice începând cu anii 1960, concentrația de azot antropogen în corali a crescut brusc. Această tendință a continuat: proporția de azot spălat din Mississippi a ajuns la 30-50% la sfârșitul secolului XX și a depășit 60% în ultimul deceniu. În 2023, cifra a atins 80%. Cercetătorii concluzionează că astăzi Mississippi este principala sursă de nutrienți din Golful Mexic.
„Studiul nostru arată că combinația dintre încărcăturile de nutrienți fără precedent și căldura extremă este factorul decisiv din spatele deteriorării semnificative recente a sănătății recifelor de corali din Sanctuarul Marin Național Flower Garden Banks”, a concluzionat Alfredo Martínez-García, lider de grup la MPIC și autorul principal al studiului.
În 2016, 2022 și 2023, ani marcați de temperaturi deosebit de ridicate ale apei de mare, coralii s-au îmbolnăvit sau s-au albit pentru prima dată. Cercetătorii se așteaptă ca focarele de boli și albirea coralilor să crească atât timp cât poluarea cu azot din bazinul fluviului Mississippi rămâne la nivelurile actuale ridicate, împreună cu temperaturile în creștere.
„Coralii din Flower Garden Banks sunt arhive valoroase ale condițiilor oceanice și de mediu din trecut. Avem multe de învățat «citind» înregistrările chimice păstrate în scheletele de corali despre condițiile oceanelor dinainte de industrializare. Aceste înregistrări oferă managerilor de resurse repere naturale despre cum era Golful înainte de industrializare, pentru a-i ajuta să ia decizii de gestionare pentru menținerea și protejarea recifelor și a Golfului”, a declarat Kristine DeLong, profesor la Universitatea de Stat din Louisiana și coautoare a studiului.
Bazinul fluviului Mississippi acoperă astăzi aproximativ 41% din suprafața terestră a Statelor Unite continentale și se întinde de la Idaho în vest, prin Canada în nord, până la New York în est. Prin amestecare, apa bogată în azot ajunge la ecosistemele de recife de corali din Flower Garden Banks, la 448 de kilometri de gura de vărsare a fluviului.
