飓风对波多黎各分水岭的意外影响

  在2017年连续两次大飓风过后,新罕布什尔大学的研究人员在波多黎各的溪流和流域中发现了前所未有的高含量硝酸盐,这是一种重要的植物营养素。这种高含量的硝酸盐可能会对气候变化产生重大影响。通过升级藻类大量繁殖和死亡区域,可能会损害森林的恢复并威胁波多黎各沿海的生态系统。

  “硝酸盐对于植物生长非常重要,但这是一个你可以拥有太多好东西的情况,”UNH环境科学教授William McDowell说。“我们看到的硝酸盐水平异常高。在过去三十年中,我们注意到飓风过后,硝酸盐水平升高,但在这些背靠背的大风暴之后,轮子从公共汽车上下来了。看到硝酸盐含量增加仍然没有完全恢复。“

  在飓风伊尔玛(2017年8月)和飓风玛丽亚(2017年9月)之后,研究人员在波多黎各热带Luquillo山脉的溪流中使用水生传感器,每15分钟获取一次读数,以跟踪每周流化学。他们将这些新数据与过去35年编制的每周流化学结果进行了比较 - 这是世界上最长的热带流化学记录。正如过去飓风所预期的那样,每次风暴后硝酸盐浓度会增加几个月,达到四个月左右。美国地球物理联盟(AGU)在华盛顿特区举行的2018年秋季会议上报告的调查结果显示,与过去的飓风不同,飓风玛丽亚9个月后的增加仍然明显,并且没有恢复到以前的基准水平。

  “在飓风艾玛和玛丽亚之后,硝酸盐的基本水平似乎有一个”新常态“,”麦克道尔说。“如果这种情况持续下去并且山间溪流将这些较高水平的硝酸盐运输到海洋,它可能会破坏沿海生态系统,可能危及珊瑚和其他海洋生物。”

  同样值得关注的是森林生产力。根据先前在Luquillo研究地点的研究和观察,估计岛上主要飓风直接命中的历史频率为每50-60年。但最近的记录显示,它现在每10年发生一次。随着频率和风暴强度的增加,预计硝酸盐向氮限制的沿海水域的出口量将大大超过此前的估计,这可能会消耗森林中硝酸盐的常存量,并对森林生产力和再生产生不确定的影响。

  该研究基于国家科学基金会(NSF)支持的工作,并在美国国家科学基金会长期生态研究(LTER)和Luquillo山脉的国家临界区观测站(CZO)进行。

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