2018年夏天,威斯康星大学麦迪逊分校湖沼学研究中心的研究生罗伯·穆尼(Rob Mooney)开始了一场史诗般的环绕密歇根湖的公路旅行。穆尼对这条路并不陌生。事实上,在过去的两年里,他已经完成了八圈的湖泊循环,因为他监测了数十条河流和溪流的季节性变化。
然而这一次,穆尼不寻常的巡演计划更加雄心勃勃。在尽可能短的时间内,他会尽可能多地采集进入湖中的近300条支流的水样。
当遇到像危险的十字路口和攻击性的狗这样的障碍时,在每条溪流都不可能停下来,穆尼在六天结束时拍下了流向密歇根湖的235条支流的照片。穆尼说,
杏耀注册 ,“这本身就很酷”,但“一个好处是,我们实际上开始看到了这些较小支流的模式。”
本周发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一篇文章讨论了这些模式,它们揭示了小溪在排入湖泊的地方会对水质产生巨大影响。穆尼的研究表明,尽管几十年来的监测和监管努力没有关注到这些微小的支流,但它们在助长藻类大量繁殖和影响沿海水域方面发挥了巨大作用。
穆尼和最近毕业于威斯康星大学麦迪逊分校(UW-Madison)的威尔·罗森塔尔(Will Rosenthal)每天喝近40杯咖啡,喝的是清淡的汽车旅馆咖啡,还有装满Uncrustables和Twinkies等甜食的手套盒。对于每一条支流,这两个人都要找到一条离湖越近越好的十字路口。穆尼会走到河上的桥或涵洞中间,把绑在绳子上的水桶扔进水里。在将这些水样过滤成小瓶,并将它们放入一个结冰良好的冷却器中后,它们沿着海岸前往下一条溪流。
研究的主要目的是了解小支流是如何造成科学家所说的营养负荷的,也就是农业肥料中发现的氮和磷等元素从土地流向下游水域。这些营养物质还能很好地为藻类的生长提供肥料,并导致潜在的有毒藻华和缺氧的死区。
穆尼说:“在五大湖内部,有成百上千条支流流入,但在大多数情况下,以前的营养负荷研究并没有考虑到它们,因为与大支流相比,它们太小了。”
事实上,他从他的研究中得到的快照显示,百度杏耀六大支流——像密歇根南部的卡拉马祖河和流经格林湾的福克斯河——占了进入密歇根湖的70%的营养物质。但是其他的趋势表明了小河流对湖泊的未被重视的影响。
更重要的是,对水质更重要的是,较小的支流通常含有较高比例的可溶性活性磷,这是一种很容易为营养缺乏的藻类或水生植物吸收并用于其生长的化合物。
穆尼说,不仅较小的支流倾向于将更多生物可利用的营养物质带入湖中,它们也没有很高的水流。“它们并不是把水喷到湖里,”他解释说,“而是把水推回到岸边,这样它们所有的营养物质都能在海岸线上获得。”这一事实可能指向穆尼研究中最重要的结论。
“很难想象像密歇根湖这样的大湖是一个独特的湖。它是如此巨大,由所有这些有不同支流的小段海岸线组成,”他说。
换句话说,没有人体验过整个湖泊的规模。
穆尼说:“我之所以想在每一条支流停留,其中一个原因是,在我早期的取样旅行中,我会在某个地方停下来吃午饭,并与在沿海居住、经营企业和出租酒店的人交谈。”他回忆说,如果他们的河流出现在他的议程上,人们就会很兴奋,因为“如果有任何一条河流会影响他们的日常生活,那就是那些对他们居住的海岸线有直接影响的小河流。”
穆尼希望他的研究可以帮助资源管理者在支流上减少营养,这将对近岸生态系统或当地社区产生最大的影响。他说:“关于这些较小的支流如何影响整个五大湖的沿岸水质,还有很多需要了解。”
但这并不意味着他已经开始渴望绕湖跑10圈了。现在,杏耀yl的历史穆尼满足于梳理他在其他九次旅行中收集的数据,并探索更多关于小支流如何以及为什么会有这样的表现的问题。
虽然他可能怀念密歇根湖海岸线的开阔道路和前排座位,但他笑着说,“对我来说,每天取样40条溪流,连续六天开车数百英里,绝对不是最可持续的研究模式。”