De ochtenden na sneeuwval schraapten je schoenen erover terwijl je door ijs en grind liep op de stoep op weg naar school. Als je 's avonds laat opstaat, zie je misschien enorme vrachtwagens die achter hen sprenkelen terwijl ze vers gevallen sneeuw scheppen. Steden als Chicago en Minneapolis verspreiden het spul royaal omdat het het vriespunt van water helpt verlagen en bij contact relatief snel in ijs snijdt.
gerelateerde inhoud
- Wat gebeurt er met al het zout dat we op de weg dumpen?
Het is strooizout en het is alomtegenwoordig voor iedereen die opgroeide in een noordelijk klimaat. Maar wat gebeurt er in de lente en zomer?
Steeds meer onderzoek toont aan dat strooizout niet alleen in dunne lucht oplost. In plaats daarvan wordt het, als het zich splitst in natrium- en chloride-ionen, geabsorbeerd in bermplanten, gelikt door dieren in het wild of zich ophoopt in aquatische ecosystemen - soms met verwoestende gevolgen. Al die zoutheid kan helpen invasieve of zelfs giftige soorten verspreiden, om nog maar te zwijgen over het verhogen van het verkeersrisico door herten en elanden aangetrokken door met zout bedekte wegen.
"Het heeft echt een groot aantal effecten op het hele voedselweb of ecosysteem", zegt Rick Relyea, professor in de biologische wetenschappen aan het Rensselaer Polytechnic Institute.
Relyea heeft bestudeerd hoe strooizout van wegenzand invloed heeft op meren als onderdeel van het Jefferson Project aan Lake George in de staat New York. Onlangs ontdekte hij dat strooizout de grootte van regenboogforel-kuikens met ongeveer 30 procent kan verminderen, waardoor hun vermogen om roofdieren te ontwijken wordt beïnvloed en het aantal eieren dat ze leggen vermindert. Een experiment waaraan hij werkte, ontdekte dat hogere zoutgehaltes het mannelijk-vrouwelijke geslachtsrantsoen van houtkikkers konden veranderen.
Relyea en anderen ontleedden honderden kikkers die in verschillende tanks uit eieren waren grootgebracht om te bepalen dat het aantal mannelijke kikkervisjes dat het uitkomen overleefde met 10 procent toenam, van 40 procent tot 50 procent. Hoewel hij de langetermijneffecten die dit kan hebben op de kikkerpopulatie nog niet heeft bestudeerd, kunnen minder vrouwtjes betekenen dat er minder eieren worden gelegd, waardoor populatieniveau-veranderingen in de loop van de tijd ontstaan.
Ander onderzoek dat ze hebben uitgevoerd, heeft aangetoond dat hogere hoeveelheden zout kleine, garnaalachtige amfipoden kunnen doden die belangrijke voedselbronnen zijn voor vissen en insecten, evenals slakken en kokkels. Het kan ook zoöplankton doden - de zeer kleine, overvloedige organismen die de basisbron vormen voor hele ecosystemen - die omgekeerd de hoeveelheid fytoplankton die ze voeden, kan doen stijgen.
Uiteindelijk, "je eindigt met een verlies aan biodiversiteit", zegt Hilary Dugan, een zoetwaterwetenschapper aan de Universiteit van Wisconsin-Madison. Dugan ontdekte onlangs hoeveel zout zich ophoopt in zoetwatermeren in de noordelijke VS. Haar analyse, die vorige maand werd gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences, constateert dat strooizout de belangrijkste drijfveer is van toenemende niveaus van chloride in meren nabij stedelijke populaties.
(Courtesy Rick Relyea lab / the Jefferson Project) Stijgende zoutniveaus kunnen sommige omgevingen kwetsbaarder maken voor uitbuiting door invasieve soorten. "Door deze meren met zout te laden, geven we misschien een been aan invasieve soorten die meer aangepast zijn aan brakke omgevingen, " zegt Dugan. Relyea wijst erop dat cyanobacteriën, soms ten onrechte aangeduid als blauwgroen, een toxisch effect kunnen hebben op vissen en andere in het water levende soorten, en het drinkwater voor mensen kunnen beïnvloeden.
Uit een studie uit 2014 bleek dat bermplanten veel hogere zoutgehaltes bevatten dan andere planten van dezelfde soort, wat de ontwikkeling van de vlinders die zich eraan voeden kan veranderen. Emilie Snell-Rood, universitair hoofddocent ecologie, evolutie en gedrag aan de Universiteit van Minnesota, zegt dat met name sommige meeldauw tot 30 keer meer natrium had, hetzij opgenomen in of vastgehouden aan de buitenkant van de planten.
Hoewel het effect op de planten onzeker is, wilden zij en haar team zien wat er gebeurde met de vlinders die van die planten afhankelijk waren. Dus fokten ze verschillende groepen monarch en koolwitte rupsen op planten met veel natrium en die met normale niveaus van natrium. Ze ontdekten dat het zout de monarch en koolwitte vrouwelijke vlinders hersenachtiger maakte en de mannetjes gespierder.
Wat dit eigenlijk betekende, was dat de mannen hogere niveaus van een bepaald eiwit hadden dat zich vertaalt in vliegspieren, terwijl de vrouwen grotere ogen hadden; Snell-Rood zegt dat 75 procent van de microscopische vlinderhersenen zijn gewijd aan visie. "Matige niveaus van zoutinvoer waren enigszins gunstig", zegt ze. Omdat zout in de natuurlijke wereld vaak beperkt is voor wezens zoals vlinders, zegt ze, kan het als een superstimulus fungeren wanneer ze het tegenkomen.
"Strooizout lijkt op aardappelchips voor dieren", zegt ze, en voegt eraan toe dat ze momenteel een staatssubsidie wil ontvangen om planten langs de weg te herstellen als potentiële bestuivingshabitat voor vorsten en andere bestuivers. Maar vergelijkbaar met de effecten van verbeterde CO2 op een bosecosysteem, strekt dat voordeel zich slechts tot een punt uit. Er was een hoog sterftecijfer van vlinders dat Snell-Rood in hun experimenten aan de hoogste niveaus van natrium had blootgesteld.
Het werk van Snell-Rood laat zien hoe diep een effect zout op een ecosysteem kan hebben. Die effecten kunnen ook minder direct zijn dan ophoping in het plantenleven: door sommige soorten naar bermen te lokken, kan zout dieren in gevaar brengen door geraakt te worden door passerende auto's. Ze kunnen dan ook worden blootgesteld aan chemicaliën uit uitlaatgassen van auto's, gemorst gas of zware metalen van afgesleten breekplaten en andere dingen.
Op deze manier kan strooizout - indirect - mensen in gevaar brengen. Roy Rea, instructeur biologie en bosbouw aan de Universiteit van Noord-British Columbia in Prince George, doet zes jaar onderzoek naar de relatie tussen het zout dat zich ophoopt rond wegen en botsingen tussen dieren en dieren in het wild. Het is een groot probleem - in sommige gevallen een bijna zeven voet lang, 1500 pond probleem.
Wegzout kan grote dieren zoals elanden aantrekken, wat op zijn beurt het verkeersgevaar kan vergroten. (Roy V. Rea) Rea hoorde voor het eerst dat elanden zich anekdotisch aangetrokken voelen tot strooizout, van chauffeurs van zoutvrachtwagens die een massieve eland tegenkwamen die zout likte en in de tuin liet vallen. Andere mensen vertelden hem hoe ze zouden zien hoe elanden zout op hun auto's verzamelden terwijl ze op de oprit zaten - zoiets als een gratis carwash in het noorden van British Columbia.
In 2011 begon hij cameravallen te gebruiken in het noorden van British Columbia rond opeenhopingen van zout langs de weg om te ontdekken dat de gebieden bijzonder populair zijn bij elanden, die het zout van de grond likken. "De vrouwtjes hebben een verhoogde inname van mineralen nodig om goede melk voor de kalveren te produceren en de mannen hebben het nodig om geweien te produceren, " zegt Rea.
“Het hoopt zich op in deze poelen en de elanden zitten daar de hele zomer lang in. Omdat ze zo dicht bij dit hoge snelheidsverkeer zijn en heen en weer over de weg gaan om bij de zoutpoelen te komen, worden sommigen van hen geklokt, ”zegt Rea.
Hij voegt eraan toe dat de elanden vaak 's nachts actief zijn, waardoor ze moeilijk te zien zijn op wegen waar auto's soms slechts om de 10 minuten passeren. “Als je over een snelweg rijdt die zwart asfalt is, en je hebt een zwarte achtergrond van de nachtelijke hemel en je hebt deze donkerbruine tot zwarte dieren in het midden van de snelweg en je ziet ze pas je zit er bovenop, dan is het al te laat. "
Een studie die hij een paar jaar geleden publiceerde, bracht aanvaarde hotspots voor botsingen met elanden overeen met gebieden waar deze likstenen langs de weg plaatsvonden. Van de 30 hotspots voor Amerikaanse botsingen waren er negen naast een liksteen. Deze ongevallen kunnen dodelijk zijn voor de mens en zijn bijna altijd dodelijk voor de eland, waarvan Rea zegt dat ze al in verval zijn in delen van Noord-Amerika.
Zout kan gemengde effecten hebben in verschillende ecosystemen. In dit geval is de hierboven getoonde vis aangetast door hoge zoutconcentraties, terwijl de vis op de bodem uit water met lage zoutgehaltes komt. (Courtesy Mary Martialay) Naast botsingen met wilde dieren kan een toenemende zoutheid andere gevolgen hebben voor de mens. Dugan zegt dat sommige meren met toenemende zoutniveaus de bron zijn van drinkwater voor dorpen en steden, en het verwijderen ervan kan erg duur zijn. Hoge niveaus van chloride kunnen een onaangename smaak produceren, maar het kan ook gezondheidsproblemen veroorzaken bij mensen met een natriumarm dieet vanwege diabetes of andere gezondheidsproblemen. De toename van cyanobacteriën kan ook gifstoffen in meren brengen waarin mensen zwemmen.
Het kan ook de economie beïnvloeden via toerisme en onroerend goed, zegt Relyea. Zelfs niet-giftige algen kunnen water troebel of troebel maken, wat esthetisch slecht is voor cottagers en anderen. "Het hebben van meer algen en minder helderheid in het water zorgt ervoor dat de waarde van die meren naar de mensen gaat", zegt hij. “Het is niet alleen een biologisch probleem. Het is een esthetisch probleem, een toeristisch probleem, een economisch probleem; het zijn al deze dingen. "
Een mogelijke oplossing is zoutalternatieven, waaronder alternatieven die bietensap of destillatiebijproducten gebruiken om sneeuw en ijs weg te smelten. Een studie gepubliceerd in februari dat Relyea co-auteur was, heeft een aantal hiervan onderzocht en geconstateerd dat de alternatieven voor aquatische ecosystemen nog moeilijker kunnen zijn dan zout, vooral als het gaat om het bemesten van algen. "Het is alsof je compost aan het meer toevoegt, " zegt hij.
Een andere oplossing is eenvoudiger en omvat het gebruik van gebogen schopbladen op de vrachtwagens die snelwegen effectiever ontruimen. Dit elimineert de noodzaak om zoveel zout te gebruiken en houdt wegen veiliger.
"We hebben de hoeveelheid zout per mijl dramatisch verhoogd sinds de jaren 1970, zelfs op plaatsen waar we geen substantiële toename van de hoeveelheid wegkilometers hebben", zegt hij. "Het antwoord is niet echt in alternatieve zouten, maar in minder zout, " zegt Relyea. Hoewel kostbaar weinig werk is gedaan aan de effecten van hoge zoutgehaltes in waterwegen, zegt hij dat alle richtlijnen zeggen dat dit voor veel soorten dodelijk kan zijn.
Dugan benadrukt dat het gebruik van minder zout in veel gevallen het antwoord is, en dat het opleiden van mensen om minder ervan op hun opritten en trottoirs te gieten veel kan helpen.
"Je kunt de veiligheid handhaven door veel minder strooizout te gebruiken, " zegt ze.
Correctie, 30 mei 2017: De derde foto in dit artikel werd aanvankelijk onjuist toegeschreven aan Hugues B. Massicotte.
