跟踪氮污染

　　

热带沿海生态系统是地球上生物多样性最丰富的地区之一。它们也处于人类活动造成的影响的前线。这就是为什么管理流入海洋的径流和废水的影响变得越来越重要，尤其是随着人口的增长。

加州大学圣巴巴拉分校国家生态分析与合成中心(NCEAS)的研究员玛德琳·伯杰(Madeline Berger)说:“热带沿海生态系统，如珊瑚礁，是营养贫乏的，这意味着它们位于营养贫乏的水域，因此已经适应了这些条件。”“因此，营养物质流入的增加会破坏生态系统的功能。”

在《海洋与海岸管理》杂志上发表的一篇论文中，第一作者伯杰和她的同事通过对中美洲沿海地区的案例研究来解决营养物质污染的问题。结果呢?流入中美洲珊瑚礁区的绝大多数氮污染都是农业作业造成的。研究人员说，知道污染来自哪里，将有助于管理人员制定减轻污染的解决方案。

伯杰说:“我们的研究强调，需要在不同的水域采用不同的管理策略，以帮助减少可能对该地区的珊瑚礁和海草健康造成有害影响的营养投入。”

中美洲礁(MAR)是西半球最大的堡礁，在规模上仅次于澳大利亚的大堡礁。它由墨西哥、伯利兹、危地马拉和洪都拉斯共同拥有，绵延近700英里，生活着各种各样的生物，包括数百种鱼类、极度濒危的海龟、以及软体动物、海洋哺乳动物和滨鸟。这些栖息地和社区反过来又支撑着当地的渔业和旅游业。每年，数以百万计的人涌向坎昆、科苏梅尔、伯利兹城等加勒比海沿岸的度假胜地和港口。

但珊瑚礁也遇到了麻烦。由于各种威胁，包括海洋变暖、不可持续的捕鱼和污染，其中一半以上的珊瑚状况不佳。

伯杰说:“营养物污染是珊瑚礁和海草的已知威胁。”氮是一种常见的污染物，过多的氮会导致一系列事件，导致无氧的“死区”，以及严重削弱或杀死鱼类和其他动物的酸性环境。水质问题也是造成sindromé blanco的主要原因之一，这是一种致病性疾病，会导致珊瑚出现白色病变，在短短几周内导致死亡。根据研究人员的说法，该地区的营养污染“来自四个来源:农业生产、人类废水、大气沉降和野生动物粪便”，其中农业和人类废水被怀疑是造成污染的主要原因。

为了知道有多少污染来自上游农业或人类废水，研究人员研究了几个模型，研究了流入mar的流域。其中一个是全球废水模型，该模型根据人口地图、蛋白质消费量和已知的人类氮排泄率来估计氮污染的数量，该模型适用于这个特定的地区。

伯杰说:“NCEAS的另一个小组也在创建一个空间明确的全球模型，量化粮食生产的生态足迹，所以我们看到了一个机会，可以综合这两个模型，比较废水的营养污染和作物和牲畜生产的营养污染。”

研究人员还利用酒店位置数据、邮轮位置数据和各国旅游局每月报告的统计数据，模拟了数以百万计的游客在海岸上下漫游的影响。她说:“基本上，我们试图找出游客在哪里拉屎，结果发现这很棘手。”

研究人员发现，到目前为止，农业是对MAR氮的最大贡献者(92%)，这是由于肥料和牲畜排泄物通过河流和溪流流入海洋。两条河流，洪都拉斯的乌卢阿河和危地马拉的莫塔瓜河，造成了超过50%的模拟氮污染，从上游的几个支流收集径流，并流入海洋。与此同时，90%的模拟氮污染归因于20个(430个)流域，其中11个位于危地马拉或洪都拉斯。据估计，80%的珊瑚礁和68%的海草床暴露在分水岭羽流的氮污染中。

伯杰说，研究结果表明了污染问题的复杂性，即使是土地利用的变化和农业扩张也会对海洋生态系统产生影响。此外，研究人员发现，生物多样性高的栖息地更容易暴露在来自较小的沿海水域的羽流中。虽然旅游业在整体污染中只占很小的比例，但造成污染最严重的流域往往也有大量游客，或靠近游客数量较多的流域。

伯杰说:“这项研究还提出了一个问题，即游客或游客需求如何产生更大的影响，而不仅仅是更多的人的实际存在，比如增加建筑或扩大农业，这些也会加剧污染投入。”研究人员希望，最终一种可以用于追踪氮和其他养分径流的来源和路径及其影响的颗粒化方法，将使沿海管理者能够制定必要的复杂行动计划，以减轻世界上一些生物多样性最丰富的沿海地区的污染。