Das Streusalz, das Ihnen an verschneiten Tagen die Fahrt zur Arbeit erleichtert, kann die Wasserqualität in den örtlichen Flüssen und Bächen noch lange nach dem Winter schädigen.
Eine neue Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern der University of Maryland gibt Aufschluss darüber, wie die Versalzung durch winterliches Streusalz in Kombination mit anderen Schadstoffen „chemische Cocktails“ erzeugt, die das ökologische Gleichgewicht von Wasserstraßen gefährden können, einschließlich derjenigen im Raum Washington, DC. Die Forscher entwickelten eine neue fünfstufige Skala, um das Fortschreiten dieses Schadens zu verfolgen, ein Instrument, das die öffentliche Politik in Zukunft informieren könnte. Die Studie wurde online am 14. März 2022 in der Zeitschrift veröffentlicht Briefe über Limnologie und Ozeanographie.
„Uns ist klar, dass dies ein wirklich vielfältiges Problem ist, das durch Streusalz verursacht wird, aber auch durch andere Quellen der Salzverschmutzung in unserer Umwelt – die Düngemittel, die wir auf die Pflanzen geben, das Abwasser, das wir ausstoßen, die kaputten Straßen“, erklärte der Leiter der Studie Autor Sujay Kaushal, Professor an der UMD-Abteilung für Geologie und interdisziplinäres Zentrum für Erdsystemwissenschaften. „Und nicht nur Natriumchlorid nimmt zu, es sind all diese im Wasser gelösten Salzionen, die zur Salzverschmutzung beitragen.“
Im Laufe der Zeit sind viele Bäche und Flüsse auf der ganzen Welt salziger und alkalischer geworden. Salz bezieht sich in diesem Fall auf eine Vielzahl unterschiedlicher Verbindungen im Wasser, die sowohl die Trinkwasserversorgung als auch Wasserorganismen und die Biodiversität beeinträchtigen können. Es kann auch die Mobilisierung von Schadstoffen, einschließlich Nitraten, Phosphaten, Radionukliden und Metallen, verbessern.
Kaushal untersucht dieses Problem – das er und sein Team Freshwater Salinization Syndrome nennen – seit fast zwei Jahrzehnten. In dieser neuen Studie fanden sie heraus, dass Streusalz in Kombination mit anderen vom Menschen verursachten Schadstoffen Bedingungen schafft, die regelmäßig bestimmte Grenzwerte der regionalen Umweltschutzbehörde (EPA) für Wasserlebewesen und andere Grenzwerte auf der ganzen Welt für gutes Trinkwasser und Landwirtschaft überschreiten.
Nach der Analyse und Überprüfung von Daten aus der ganzen Welt identifizierten die Autoren der Studie fünf Hauptrisikofaktoren für das Süßwasser-Versalzungssyndrom. Das Forschungsteam definierte Stufen seines Fortschritts und entwickelte ein fünfstufiges Bewertungssystem für die Salzverschmutzung, die unsere Flüsse krank macht.
„Wir haben dieses fünfstufige System entwickelt, um das ungesunde Fortschreiten der Versalzung in unseren Flüssen zu identifizieren und zu verfolgen, ähnlich wie wir eine Krankheit oder ein Leiden wie Krebs verfolgen würden“, sagte Kaushal. „Wir müssen dieses ungesunde Versalzungssyndrom aus der Perspektive der Systemebene betrachten, wenn wir Richtlinien für die Diagnose schädlicher Werte entwickeln und das Problem behandeln wollen.“
Anhand einer Kombination aus jahrzehntelangen Daten in einigen der größten Flüsse der Welt und Sensoren, die die elektrische Leitfähigkeit in Bächen und Flüssen rund um Washington DC überwachen, identifizierten Kaushal und sein Team wichtige Risikofaktoren, die einige Wasserstraßen anfälliger für Salzverschmutzung machen als andere.
Zu diesen grundlegenden Risikofaktoren gehörten Klima, Geologie, Fließwege, menschliche Aktivitäten und Zeit. Das Forschungsteam entwickelte dann eine fünfstufige Scorecard, um die schädlichen Auswirkungen des Süßwasser-Versalzungssyndroms und seiner Wasserqualitätssymptome basierend auf Risikofaktoren zu verfolgen:
Stufe 0: Höchste Wasserqualität, minimal gestört
Stadium I: Ungewöhnlich erhöhte Konzentrationen eines oder mehrerer Salzionen über eine Saison hinweg
Stadium II: Chronisch erhöhte Konzentrationen von Salzionen über mehrere Jahreszeiten
Stufe III: Formulierung schädlicher chemischer Cocktails, die die Wasserqualitätsschwellen überschreiten
Stufe IV: Fehler auf Systemebene in Infrastruktur- und Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen (Trinkwasser und Biodiversität)
Das Forschungsteam von Kaushal fand heraus, dass die Wasserstraßen im DC-Gebiet Salzgehalte aufweisen, die die Wasserqualitätsschwellenwerte überschreiten und zu verschiedenen Zeiten im Jahr höhere Werte als Stufe II erreichen.
„Wenn Sie sich den Potomac River ansehen, kann er die regionalen Wasserlebewesen-Kriterien der EPA für Salz überschreiten, und der Anacostia River kann die Salzgrenze der Vereinten Nationen für das Pflanzenwachstum überschreiten“, sagte Kaushal. „Teile der Wasserstraßen Potomac, Anacostia und Rock Creek befinden sich je nach Wetter, Streusalz und anderen Faktoren zumindest zeitweise in Stufe III auf der Skala.“
Gene E. Likens, ein bekannter Ökosystemökologe vom Cary Institute of Ecosystem Studies und der University of Connecticut, wies darauf hin, dass diese neue Studie einen wichtigen Schritt vorwärts zum Verständnis der Auswirkungen von Streusalz auf die Gewässerökologie darstellt.
„Die Identifizierung und Analyse kritischer Zustandsfaktoren ist ein großer Fortschritt für unser Verständnis und Management des Süßwasser-Versalzungssyndroms“, sagte er.
Die neue Scorecard für die Versalzung könnte ein nützliches Instrument zur Diagnose und Behandlung des Süßwasser-Versalzungssyndroms in Wasserstraßen auf lokaler und weltweiter Ebene sein. Ausgestattet mit dieser Art von Daten über Salze, die sich in unseren Wasserstraßen ansammeln, und neuen Erkenntnissen über Umweltsymptome in allen Stadien, könnten politische Entscheidungsträger das Problem mit Vorschriften zur Verwaltung der Wintersalzausbringung sowie anderer Formen der Salzverschmutzung angehen, die zum Problem der Süßwasserversalzung beitragen zunehmende Auswirkungen auf die Wasserqualität.
Die Forschungsarbeit „Five State Factors Control Progressive Stages of Freshwater Salinization Syndrome“ von Sujay S. Kaushal et. al., wurde veröffentlicht in Briefe über Limnologie und Ozeanographie am 14. März 2022.
Mehr Informationen:
Fünf Zustandsfaktoren kontrollieren progressive Stadien des Süßwasser-Versalzungssyndroms, Briefe über Limnologie und Ozeanographie (2022).