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Jul 25, 2023

Concentrações harmonizadas de nitrogênio e fósforo na bacia do rio Mississippi/Atchafalaya de 1980 a 2018

Scientific Data volume 9, Artigo número: 524 (2022) Citar este artigo 1550 Acessos 1 Citações 2 Detalhes das métricas altmétricas O monitoramento da qualidade da água pode informar políticas que abordam a poluição;

Dados Científicos volume 9, Artigo número: 524 (2022) Citar este artigo

1550 acessos

1 Citações

2 Altmétrico

Detalhes das métricas

A monitorização da qualidade da água pode informar políticas que abordam a poluição; no entanto, práticas inconsistentes de medição e comunicação tornam muitas observações incomparáveis ​​entre massas de água, impedindo assim os esforços para caracterizar padrões espaciais e tendências de poluição a longo prazo. Aqui, harmonizamos 9,2 milhões de leituras de monitores disponíveis publicamente de 226 autoridades distintas de monitoramento de água, abrangendo toda a Bacia do Rio Mississippi/Atchafalaya (MARB), nos Estados Unidos. Criamos o conjunto de dados padronizados de nitrogênio e fósforo (SNAPD), um novo conjunto de dados de 4,8 milhões de observações padronizadas para compostos contendo nitrogênio e fósforo de 107 mil locais durante 1980–2018. Até onde sabemos, este conjunto de dados representa o maior registro desses poluentes em uma única rede fluvial, onde as medições podem ser comparadas no tempo e no espaço. Abordámos inúmeras questões bem documentadas associadas à comunicação e interpretação destes dados de qualidade da água, até então não abordadas a esta escala, e a nossa abordagem ao processamento de dados de qualidade da água pode ser aplicada a outros compostos e regiões de nutrientes.

Medidas)

Composto de nitrogênio • composto de fósforo

Tipo(s) de tecnologia

monitores de água

Característica da Amostra - Meio Ambiente

corpo de água • bacia hidrográfica • quantidade de átomos de nitrogênio na água • poluição da água • monitoramento da poluição • quantidade de fósforo na água

Característica da Amostra - Localização

rio, contíguo Estados Unidos da América • Bacia do Rio Mississippi/Atchafalaya

A gestão da poluição da água requer a capacidade de medir a quantidade de poluição nos cursos de água para garantir a eficácia da mitigação da poluição. No entanto, práticas inconsistentes de comunicação da qualidade da água limitam esses esforços em muitos sistemas fluviais em todo o mundo. Muitas vezes, existem diferentes práticas de amostragem e elaboração de relatórios entre as autoridades locais que recolhem e comunicam medições da qualidade da água ao longo de uma única rede fluvial, ou as práticas de uma única autoridade num determinado local de amostragem podem mudar ao longo do tempo. Nos casos em que a recolha e a comunicação destas medições não são previamente normalizadas, o conjunto de dados combinado resultante pode conter inconsistências que impedem a análise em grande escala dos padrões espaciais e das tendências da poluição da água, uma vez que nem todas as observações são comparáveis ​​entre si. Assim, a harmonização dos dados sobre a qualidade da água recolhidos numa rede fluvial é um primeiro passo necessário para compreender como os poluentes entram e se movem através de um sistema fluvial. Aqui, definimos harmonização como o processo de criação de um conjunto de dados padronizado e com qualidade controlada que pode ser usado para análise de tendências, estudos de comparação e modelagem.

A incomparabilidade dos dados de qualidade da água representa um grande desafio para a gestão da poluição da água de fonte difusa (NPS), que envolve o transporte difuso de contaminantes para os cursos de água e está predominantemente associada a atividades humanas, como a agricultura1,2. Nos Estados Unidos, os contaminantes à base de azoto e fósforo associados a fertilizantes e resíduos de gado são a maior fonte de poluição da água das NPS e podem levar à degradação ambiental, à destruição do ecossistema e a resultados prejudiciais para a saúde humana1,2,3. Muitas vezes, estes contaminantes têm origem em extensas regiões terrestres antes de entrarem nos sistemas fluviais que podem ser monitorizados por inúmeras autoridades4. Para mitigar a poluição das NPS e os seus efeitos, os reguladores precisam de dados fiáveis ​​e padronizados sobre a qualidade da água de muitas autoridades diferentes de monitorização da água para medir a gravidade do problema e avaliar as tendências temporais e espaciais dentro de uma rede fluvial.

Nós nos concentramos aqui na harmonização dos registros de poluentes NPS comuns em toda a bacia do rio Mississippi/Atchafalaya (MARB) dos EUA, que cobre 3,2 milhões de quilômetros quadrados (cerca de 40% da terra nos EUA continentais) e atravessa 31 fronteiras estaduais, tornando-o o maior rio bacia hidrográfica nos EUA e a quarta maior a nível mundial (Fig. 1)2,5. O MARB tem sido fortemente impactado pelos poluentes da água do NPS desde pelo menos a década de 1970 e tem sofrido com elevados níveis de escoamento agrícola. Este escoamento resultou na proliferação de algas, na eutrofização e em condições anóxicas que danificam extensivamente os ecossistemas, reduzem a produtividade de muitas indústrias dependentes do mar e podem ser tóxicas para os seres humanos e a vida selvagem6,7,8. As grandes quantidades de poluição da água do NPS transportada pelo MARB drenam para o Golfo do México, formando uma zona morta que cobre áreas de até 15.000 milhas quadradas9,10. A zona morta custa mais de 2,4 mil milhões de dólares (em dólares de 2018) todos os anos devido aos danos causados ​​às pescas e ao habitat marinho no Golfo11.