Onde quer que você vá, há bacias de detenção de águas pluviais construídas perto de grandes projetos de construção destinadas a controlar o fluxo da água da chuva e escoamento. Agora, essas bacias podem ajudar no controle do escoamento de nitrogênio em rios e lagos, de acordo com Lauren E. McPhillips, professor assistente de engenharia civil e ambiental na Penn State.

Falando hoje (12 de agosto) na reunião anual da Ecological Society of America em Louisville, Kentucky, ela explicou que ela e colegas da Universidade Cornell analisaram as bacias de detenção de águas pluviais na área ao redor de Ithaca, Nova york.

“Parte do objetivo das bacias de detenção de águas pluviais é gerenciar o fluxo, "disse McPhillips." Cada vez mais, estamos tentando obter deles mais metas de qualidade da água. "

Controlar o escoamento da chuva e reter sedimentos sempre foi um objetivo dessas bacias onipresentes, mas novas técnicas podem torná-los adequados para remover nitrato da água também. As bacias que os pesquisadores examinaram estão em áreas urbanas e suburbanas, e o nitrato vem da deposição atmosférica nas estradas, combustão de automóveis e fertilizantes de gramado.

"Essas bacias sempre foram tratadas como caixas pretas olhando para a eficiência de água e porcentagem, "disse McPhillips." No entanto, diferentes projetos dessas bacias funcionam de maneira diferente, e agora estamos analisando o desempenho e os mecanismos específicos para a remoção de nitrogênio. "

O nitrogênio é o alvo porque, enquanto nossa atmosfera é composta de 78% de nitrogênio gasoso, outras formas do elemento, como o nitrato, causam o crescimento excessivo de algas em corpos d'água. Essa eutrofização remove o oxigênio da água e cria desertos subaquáticos onde os peixes e outras criaturas aquáticas não podem viver.

Em geral, as bacias de águas pluviais são bacias úmidas ou secas. A água passa por bacias secas em poucos dias, enquanto as bacias molhadas têm água parada por muito mais tempo. Uma variedade de coisas pode acontecer ao nitrato na bacia. Ele pode passar para as águas subterrâneas e, em seguida, para os rios, riachos e lagos; pode ser absorvido pela vegetação; ou pode ser convertido em outros compostos por micróbios que vivem nas bacias.

Enquanto a decomposição da vegetação da bacia coloca o nitrato de volta na bacia e nas águas subterrâneas, algumas associações microbianas podem converter nitrato em nitrogênio gasoso, removendo-o. Os pesquisadores coletaram amostras das bacias e verificaram o DNA microbiano em busca de um gene que pode permitir a conversão de nitrato em gás nitrogênio. Este gene produz uma enzima que pode converter nitrato em nitrogênio gasoso.

"Tipicamente, as bacias são projetadas para serem secas, mas à medida que os sedimentos do escoamento e da vegetação que crescem nas bacias se acumulam, eles podem se tornar bacias úmidas, "disse McPhillips.

Eles descobriram que a capacidade de produzir nitrogênio gasoso era maior em bacias úmidas do que em bacias secas. Contudo, eles também descobriram que a conversão parcial produziu óxidos nitrosos e que o consumo de matéria orgânica produz metano, ambos os gases de efeito estufa. As bacias úmidas apresentaram níveis mais elevados do gene que permite a conversão completa de nitrato em nitrogênio gasoso.

De acordo com McPhillips, projetar as bacias para reter água desde o início poderia diminuir a produção de óxidos nitrosos, porque quanto mais tempo as bacias retêm a água, mais completa é a conversão de nitrato em nitrogênio gasoso.

Quanto ao metano, McPhillips sugere que a engenharia das bacias de modo que a camada de retenção de água fique abaixo do solo e não na superfície da bacia poderia evitar que o metano se liberasse na atmosfera. Preso no solo, o oxigênio degradaria o metano.

McPhillips está agora examinando as bacias de retenção de águas pluviais no campus de Penn State's University Park para pesquisas adicionais.