L'azote peut présenter un dilemme pour les agriculteurs et les gestionnaires des terres.

D'une part, c'est un nutriment essentiel pour les cultures.

Cependant, l'excès d'azote dans les engrais peut pénétrer dans les eaux souterraines et polluer les systèmes aquatiques. Cet azote, généralement sous forme de nitrate, peut provoquer des proliférations d'algues. Les microbes qui décomposent ces algues peuvent finalement éliminer l'oxygène des plans d'eau, provoquant des zones mortes et des morts de poissons.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont identifié des points chauds d'élimination des nitrates dans les paysages autour des cours d'eau agricoles.

« Comprendre où l'élimination des nitrates est la plus élevée peut éclairer la gestion des cours d'eau agricoles, " dit Molly Welsh, auteur principal de l'étude. "Ces informations peuvent nous aider à améliorer la qualité de l'eau plus efficacement."

Welsh est un étudiant diplômé du State University of New York College of Environmental Science and Forestry. Elle a étudié quatre cours d'eau dans le nord-ouest de la Caroline du Nord. Les cours d'eau ont montré une gamme d'activités de dégradation et de restauration. L'un des ruisseaux avait été restauré. Deux autres jouxtaient des terres agricoles. Le quatrième site avait une activité agricole dans une zone en amont.

Les chercheurs ont analysé des échantillons d'eau et de sédiments des ruisseaux. Ils ont également analysé des échantillons de sol provenant de zones tampons à côté des cours d'eau. Les zones tampons sont des bandes de terre entre un champ agricole et le cours d'eau. Ils comprennent souvent des plantes indigènes. Des recherches antérieures ont montré qu'ils sont particulièrement efficaces pour absorber et éliminer les nitrates.

Les recherches de Welsh ont confirmé les résultats précédents :l'élimination des nitrates dans les zones tampons était significativement plus élevée que dans les sédiments fluviaux. « Si l'élimination des nitrates est l'objectif de la restauration des cours d'eau, il est vital de conserver les zones tampons existantes et de reconnecter les cours d'eau aux zones tampons, " dit le gallois.

Dans ces zones tampons, des points chauds d'élimination des nitrates se sont produits dans les zones basses. Ces points chauds avaient des sols à texture fine, matière organique du sol abondante, et beaucoup d'humidité. Il en était de même dans les ruisseaux. L'élimination des nitrates était la plus élevée dans les piscines où l'eau s'accumulait pendant de longues périodes. Ces bassins avaient tendance à avoir des sédiments fins et des niveaux élevés de matière organique. Cependant, les bassins créés pendant la restauration des cours d'eau en installant des roches enjambant le canal n'ont pas montré de niveaux élevés d'élimination des nitrates. La création de bassins à l'aide de débris ligneux provenant d'arbres peut être plus efficace que les structures rocheuses pour l'élimination de l'azote dans les cours d'eau.

Les chercheurs ont également testé des modèles statistiques simples pour comprendre quels facteurs favorisent l'élimination des nitrates. Pente et hauteur du talus, végétation et type de sol, et la période de l'année expliquent 40 % de l'élimination des nitrates de la zone tampon. Semblable aux points chauds identifiés dans l'expérience sur le terrain, fines textures de sédiments, matière organique, et la teneur en carbone dissous étaient essentielles pour éliminer les nitrates dans les cours d'eau.

"Nos résultats montrent qu'il peut être possible de développer des modèles simples pour guider la gestion de l'azote, " dit le gallois. " Cependant, davantage de travail est nécessaire en termes de collecte et d'évaluation des données. Ensuite, nous pouvons trouver les meilleurs paramètres à inclure dans ces modèles."

Welsh continue d'étudier comment la restauration des cours d'eau influence le mouvement de l'eau et l'élimination des nitrates. Elle examine également comment les mesures visant à augmenter l'élimination des nitrates influencent d'autres aspects de la gestion du paysage.