Насыщенные буферные полосы могут защищать водоемы эффективнее, чем считалось

Новое исследование показывает, что технология защиты водотоков от избытка питательных веществ с сельхозполей может применяться гораздо шире.

Речь идет о насыщенных прибрежных буферных полосах. Эта система замедляет и перенаправляет сток воды с полей через полосу земли, засаженную местными растениями (буфер). Это позволяет большему количеству азота поглощаться растениями или превращаться в газообразный азот. Технология доступна по цене, проста и может удалять до 92% нитратов (формы азота).

Без таких технологий избыток питательных веществ из удобрений попадает в водоемы, ухудшая качество воды и угрожая дикой природе. Буферные полосы между посевами и водотоками — один из эффективных способов решить эту проблему.

Исследование выявило, что такие буферы можно устанавливать в большем количестве мест, чем предполагали текущие рекомендации. Их расширение позволит фермерам защитить больше местных ручьев и рек.

«Ограничение переноса питательных веществ с полей в водоемы предотвращает чрезмерный рост вредоносных водорослей и защищает экосистемы в водотоках», — говорит ведущий исследователь Лулу Дики из Университета штата Айова.

Исследование опубликовано в Journal of Environmental Quality.

Пересмотр ограничений

Действующие правила ограничивают установку буферов из-за риска, что перенаправленный поток воды ослабит берег ручья, что приведет к эрозии и ухудшению качества воды. В частности, буферы рекомендовалось размещать только у берегов небольшой высоты.

Команда Дики проверила это предположение о высоте берега и изучила, как установка буфера влияет на устойчивость берега. Они сочетали сбор реальных данных с моделированием сотен возможных сценариев.

Ключевые выводы

• Большинство берегов остаются стабильными: Только в ~3% смоделированных сценариев поток воды через буфер угрожал устойчивости берега.
• Критичные условия: Риск возникал в основном при песчаных почвах с низкой связностью и ширине буферной полосы менее 6 футов (~1.8 м). По словам Дики, такие ситуации маловероятны в реальности.
• Главный фактор риска — уже нестабильный берег: «Если берег уже разрушается, он, вероятно, продолжит это делать. Но если берег относительно стабилен, он, скорее всего, останется стабильным даже с потоком от насыщенного буфера».
• Высота — не главное: Высота берега не была ключевым предиктором его будущей устойчивости. Большую опасность представляла крутизна склона берега, которая всегда была фактором риска эрозии.

Вывод: многие участки, ранее считавшиеся непригодными, могут стать хорошими кандидатами для установки новых буферных полос.

«Я надеюсь, что наша работа даст фермерам и землевладельцам уверенность устанавливать больше насыщенных буферных полос», — говорит Дики.

Расширение использования этой технологии дает фермерам прямой и экономически эффективный способ защитить качество воды на своих землях, что полезно как для самого фермера, так и для всех, кто живет ниже по течению.