كيف يمكن أن يؤدي استخدام الأسمدة إلى انخفاض تركيزات O2 في المجاري المائية؟

توفر الأسمدة العناصر الغذائية الأساسية للمروج والحدائق ، ولكن هذه العناصر الغذائية نفسها يمكن أن تسبب مشاكل خطيرة للنظم الإيكولوجية المائية للبرك والبحيرات والجداول. تتطلب النباتات كميات كبيرة نسبيًا من النيتروجين والفوسفور لتحقيق النمو الأمثل ، لذلك تحتوي معظم منتجات الأسمدة للأغراض العامة على كميات كبيرة من هذين المغذيين. لكن الفائض من النيتروجين والفوسفور الذي يتدفق في المجاري المائية يمكن أن يشجع النمو غير المتوازن للكائنات المائية ، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات الأكسجين المذاب بشكل خطير.

يمكن أن ينطبق مصطلح "الأسمدة" على أي مادة توفر العناصر الغذائية التي تحتاجها أعشاب الحشائش ومحاصيل الحدائق وأشجار الفاكهة وأنواع أخرى من النباتات المُدارة. وبالتالي ، تحتوي منتجات الأسمدة على مجموعة متنوعة من المواد لأن النباتات تحتاج على الأقل 17 عنصرًا للنمو والتكاثر المناسبين. ومع ذلك ، فإن معظم الأسمدة التجارية توفر العناصر الغذائية الرئيسية الثلاثة: النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. من بين هؤلاء الثلاثة ، يشكل النيتروجين والفوسفور خطرًا أكبر على المجاري المائية لأنهما يحدان من العناصر الغذائية - وبعبارة أخرى ، يتم تنظيم نمو البكتيريا والنباتات من خلال الكميات المحدودة من النيتروجين والفوسفور الموجودة في الطبيعة البيئات.

لا تستطيع العديد من الكائنات المائية ، بما في ذلك الأسماك ، البقاء على قيد الحياة بدون مستويات كافية من الأكسجين المذاب في الماء المحيط بها. تنتج الطحالب والنباتات المائية الأخرى الأكسجين المذاب كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي ، وهي العملية التي تنتج من خلالها الغذاء من ثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس. ومع ذلك ، يؤدي وجود عدد كبير من الطحالب في الواقع إلى نضوب الأكسجين. يمكن لطبقة سميكة من الطحالب على قمة مجرى مائي أن تعطل إنتاج الأكسجين عن طريق تظليل نباتات التمثيل الضوئي الأكبر حجمًا. والأهم من ذلك ، أن النمو المفرط للطحالب يؤدي إلى وفرة من الطحالب الميتة ، والتي يجب أن تتحلل بالبكتيريا والفطريات. هذا النشاط البكتيري والفطري المكثف يستهلك الأكسجين ويمكن أن يقلل أو يستنفد بشكل خطير مستويات الأكسجين المذاب في البحيرات والبرك والجداول.

تعتبر المسطحات المائية ، مثل معظم بيئات الأرض ، موطنًا لأنظمة بيئية متوازنة بعناية تتفاعل فيها الكائنات الحية المختلفة مع بعضها البعض. يمكن لكل من الظروف الطبيعية والاصطناعية أن تخل بهذا التوازن ، ولكن غالبًا ما تكون تأثيرات الاضطرابات الاصطناعية أكثر وضوحًا. العلاقة بين الطحالب والكائنات المائية الأخرى هي مثال على هذا التوازن. يساعد التوافر المحدود للعناصر الغذائية ، مثل النيتروجين والفوسفور ، في الحفاظ على تجمعات الطحالب عند مستوى يساهم في كميات مناسبة من الأكسجين المذاب. لكن الطحالب تزدهر على فائض النيتروجين والفوسفور من الأسمدة. عندما تنتهي المغذيات الموجودة في الأسمدة في المجاري المائية بدلاً من النباتات الأرضية ، تنمو الطحالب يزداد بسرعة ، مما يؤدي إلى خلل بيئي يؤدي إلى نضوب المواد المذابة الأكسجين.

إن أهم طريقة لتقليل كمية بقايا الأسمدة التي تدخل المجاري المائية وتعزز استنفاد الأكسجين هي تجنب الإخصاب المفرط وغير السليم. تحتوي العديد من الأسمدة التجارية على نيتروجين قابل للذوبان ، والذي يتسرب بسهولة عبر التربة أو ينساب في مياه الري أو هطول الأمطار إذا تم استخدامه في الوقت الخطأ أو بمعدلات غير مناسبة. على الرغم من أن الفسفور الموجود في التربة يقاوم النض ، إلا أنه يمكن أن يتدفق في المجاري المائية عند استخدامه بكميات زائدة أو عندما تسمح الإدارة غير السليمة للتربة بتآكل جزيئات التربة الغنية بالفوسفور. مصدر آخر خطير لجريان المغذيات هو الأسمدة التي تسقط على الأسطح غير الماصة مثل الأرصفة والممرات. سيتم غسل هذه العناصر الغذائية المركزة والمتوفرة بسهولة عن طريق هطول الأمطار في مصارف العواصف ومن هناك إلى البحيرات والأنهار والجداول.