一项新的研究显示，20世纪下半叶，来自农业肥料的地下水可能污染了库克群岛的珊瑚礁，在停止使用化肥之后持续了数年。这一发现表明，人类活动对珊瑚礁群落有着长期的影响，并可能导致珊瑚礁群落的衰落。
珊瑚礁是地球上最多样化和最有价值的生态系统之一，每个单位面积支持的物种比任何其他海洋环境都多。诺阿。珊瑚礁缓冲邻近海岸线的波浪，防止侵蚀。世界上约有5亿人生活在距珊瑚礁公里(62英里)的范围内，并从中受益。珊瑚礁每年可提供价值亿美元的商品和服务，用于开发治疗关节炎、细菌感染和病*的药物。根据KhaledbinSultan活海洋基金会年的调查，由于掠夺性海星爆发、旋风和厄尔尼诺现象，太平洋岛屿的珊瑚在过去几十年一直在下降。在南太平洋，珊瑚礁在过去20年中下降了大约25%。在许多太平洋岛屿国家，自20世纪60年代以来，旅游业的快速增长和农业发展引起了人们对沿海含水层受到人为营养污染的担忧。科学家怀疑，在过去几十年里，被化肥过量营养污染的地下水导致了南太平洋珊瑚礁的减少，但未能准确测量过去地下水氮排放的模式。
“展望未来，我们的研究表明，今天的地下水污染是一个将延伸到未来的问题，”位于澳大利亚利斯莫尔的南十字大学海岸生物地球化学中心的研究员德克·埃勒(DirkErler)说，他是这项新研究的主要作者。地球物理研究信函，美国地球物理联盟杂志。
拉罗通加礁Erler和他的团队调查了位于新西兰东北、南太平洋、法属波利尼西亚和美属萨摩亚之间的库克群岛珊瑚礁的衰落情况。自治国家由15个主要国家组成。海岛面积超过万平方公里(，平方英里)。在包括库克群岛在内的许多太平洋岛屿国家，旅游业和农业在20世纪60年代迅速增长。因此，像氮这样的剩余肥料养分渗入库克群岛的沿海含水层已有多年。
氮是水中一种重要的营养物质，能促进植物和动物的生长。然而，过量的氮可以改变生态系统，使藻类占据主导地位。过量的藻类会吸收太多的氧气，使海洋中的氧气水平耗尽。耗尽的区域是缺氧，这意味着没有足够的氧气来维持生命，包括鱼类和珊瑚，根据NOAA.“这主要是关于与藻类的竞争，”Erler说。“这些肥料对海洋植物的影响与陆地植物一样，因此实际上你只是在促进藻类的繁殖。”珊瑚礁覆盖不到地球表面的0.5%，但支撑着所有海洋物种的25%。根据美国地质调查，如果珊瑚礁减少，与它们相关的多万种植物和动物可能也会减少。
追踪过去的营养Erler和他的团队怀疑库克群岛的深层地下水仍然含有40多年前的氮，但过去的营养浓度很难测量，他说。在这项新的研究中，研究人员分析了保存在长寿中的氮指纹。珊瑚骨架位于库克群岛最大的拉罗通加附近。珊瑚中的氮含有一个特征，可以用来追踪它的源头。这个小组在两个边缘从殖民地收集珊瑚岩芯。暗礁拉罗通加周围的地点。将岩心分成7毫米厚(0.3英寸)厚的石板和X光片，以确定年龄和生长特征。这些珊瑚骨骼可以追溯到年，它们的骨骼结构中含有保存完好的氮。利用被困在珊瑚骨架中的氮指纹，研究人员发现，至年间，即拉罗通加大量使用化肥期间，地下水中的氮排放量有所增加。库克群岛农业部的原始文件称，年农业繁荣末期，拉罗通加使用了10.7吨尿素(46%)和35吨氮。在鼎盛时期，研究人员估计富氮肥料的施用量要高得多。研究人员怀疑氮继续渗入库克群岛周围的珊瑚礁，直到年，直到停止使用化肥15年后。
这一信息使研究人员能够确定珊瑚被污染的日期范围。他们发现地下水被污染了过量氮从年到年，从年到年开始渗入周围的珊瑚。Erler说，研究小组排除了其他来源后，将地下水定位为罪魁祸首。
氮农业为了确定过剩氮的来源，研究人员将珊瑚氮数据与拉罗通加的历史农业数据进行了比较。Erler研究了岛上农业部提供的硬拷贝材料。他说：“利用报告和其他记录，我们能够收集上世纪60年代和70年代农业发展的信息。”“基本上，由于对热带农产品的需求很高，这些岛屿被大量种植。”拉罗通加的主要作物是橘子、菠萝和香蕉。Erler说，对这些水果的需求在20世纪80年代就消失了，到了年急剧下降。这项新的研究发现，在20世纪60年代、70年代和80年代的繁荣时期，富氮肥料应用于农田，导致养分渗入浅层和深层含水层。即使繁荣消退，富含氮的肥料被撤回，这些化学物质仍继续影响着该岛周围的泻湖和珊瑚礁，根据Erler的说法。研究人员提出，直到本世纪初，氮和其他营养物质会继续渗入周围的泻湖社区。这意味着，在20世纪80年代中期的繁荣结束后，农业氮的地下水排放至少持续了15年。“我们的结果表明，不受管制的氮输入到热带岛屿，最终导致这一排放。氮他说。“重要的一点是，排放可以在污染停止后的许多年内发生。”
