학술논문
Add a dash of salt? Effects of road de-icing salt (NaCl) on benthic respiration and nutrient fluxes in freshwater sediments: [¿Agregar una pizca de sal? Efectos de la sal usada en carreteras (NaCl) sobre la respiración béntónica y los flujos de nutrientes en los sedimentos de agua dulce]
Document Type
Author
Source
Limnetica. 42(2):233-250
Subject
Language
English
ISSN
0213-8409
Abstract
Winter road salt applications are increasing chloride concentrations in many freshwater ecosystems. This trend is alarming, given chloride’s potential to impair aquatic ecosystems. Short- and long-term exposure to salt could affect ecosystem metabolism and nutrient cycles. Here, we examine connections between chloride concentrations, water quality conditions, benthic respiration, and sediment-water nutrient flux throughout a large (722 km2) lake and its catchment. Aquatic locations experiencing high concentrations of chloride are indicators of anthropogenic activities and are often associated with additional pollutants. We used sediment core flow-through incubations under ambient and enriched chloride concentrations to determine the effects of road salt on benthic respiration and nutrient fluxes in stream, stormwater pond, and lake sites. Salt (as sodium chloride) additions caused a significant overall increase in benthic respiration. Acute exposure to road salt caused the strongest increase in benthic respiration when water was warm and at sites that had low (< 50 mg Cl-/L) or high (> 400 mg Cl-/L) ambient chloride concentrations or when water was cold and sites had intermediate (100-400 mg Cl-/L) ambient chloride concentrations. Nitrate flux responded less uniformly to salt additions. Depending on waterbody type and season, ambient nitrate flux into the sediment was similar, increased, or decreased post-chloride addition. Dissolved phosphorus flux was not significantly impacted by salt additions. Across lake and stream sites, our results supported the hypothesis that chloride causes increased respiration while nutrient cycles were weakly and inconsistently altered under experimental pulse road salt additions.
El uso de sal de carreteras en invierno para el deshielo está aumentando las concentraciones de cloruro en muchos ecosis-temas de agua dulce. Esta tendencia es alarmante, dado el potencial del cloruro para dañar los ecosistemas acuáticos. Laexposición a corto y largo plazo a la sal podría afectar el metabolismo del ecosistema y los ciclos de nutrientes. En este estudio,examinamos las conexiones entre las concentraciones de cloruro, la calidad del agua, la respiración béntónica y el flujo denutrientes entre el agua y el sedimento en un gran lago (722 km2) y su cuenca. Los sistemas acuáticos que experimentan altasconcentraciones de cloruro son indicadores de actividades antropogénicas y, a menudo, se asocian con contaminantes adicio-nales. Utilizamos incubaciones de sedimento con flujo continuo, en condiciones ambientales y con enriquecimiento de cloruropara determinar los efectos de la sal de carreteras en la respiración bentónica y los flujos de nutrientes, en un arroyo, una pozade aguas pluviales y en el lago. Las adiciones de sal (como cloruro de sodio) causaron un aumento general significativo en la respiración bentónica. La exposición aguda a la sal causó el aumento más fuerte en la respiración bentónica cuando el aguaestaba tibia y en los cuando tenían concentraciones de cloruro ambiental bajas (< 50 mg Cl-/L) o altas (> 400 mg Cl- /L); ocuando el agua estaba fría y tenían concentraciones de cloruro ambiental intermedias (100-400 mg Cl-/L). El flujo de nitratorespondió de manera menos uniforme a las adiciones de sal. Según el tipo de cuerpo de agua y el período del año, el flujo denitrato ambiental hacia el sedimento fue similar, aumentó o disminuyó después de la adición de cloruro. El flujo de fósforo di-suelto no se vio afectado significativamente por las adiciones de sal. En el lago y en el arroyo, nuestros resultados respaldaronla hipótesis de que el cloruro provoca una mayor respiración, mientras que los ciclos de nutrientes se alteraron de maneradébil e inconsistente bajo las adiciones experimentales de sal de carreteras.
El uso de sal de carreteras en invierno para el deshielo está aumentando las concentraciones de cloruro en muchos ecosis-temas de agua dulce. Esta tendencia es alarmante, dado el potencial del cloruro para dañar los ecosistemas acuáticos. Laexposición a corto y largo plazo a la sal podría afectar el metabolismo del ecosistema y los ciclos de nutrientes. En este estudio,examinamos las conexiones entre las concentraciones de cloruro, la calidad del agua, la respiración béntónica y el flujo denutrientes entre el agua y el sedimento en un gran lago (722 km2) y su cuenca. Los sistemas acuáticos que experimentan altasconcentraciones de cloruro son indicadores de actividades antropogénicas y, a menudo, se asocian con contaminantes adicio-nales. Utilizamos incubaciones de sedimento con flujo continuo, en condiciones ambientales y con enriquecimiento de cloruropara determinar los efectos de la sal de carreteras en la respiración bentónica y los flujos de nutrientes, en un arroyo, una pozade aguas pluviales y en el lago. Las adiciones de sal (como cloruro de sodio) causaron un aumento general significativo en la respiración bentónica. La exposición aguda a la sal causó el aumento más fuerte en la respiración bentónica cuando el aguaestaba tibia y en los cuando tenían concentraciones de cloruro ambiental bajas (< 50 mg Cl-/L) o altas (> 400 mg Cl- /L); ocuando el agua estaba fría y tenían concentraciones de cloruro ambiental intermedias (100-400 mg Cl-/L). El flujo de nitratorespondió de manera menos uniforme a las adiciones de sal. Según el tipo de cuerpo de agua y el período del año, el flujo denitrato ambiental hacia el sedimento fue similar, aumentó o disminuyó después de la adición de cloruro. El flujo de fósforo di-suelto no se vio afectado significativamente por las adiciones de sal. En el lago y en el arroyo, nuestros resultados respaldaronla hipótesis de que el cloruro provoca una mayor respiración, mientras que los ciclos de nutrientes se alteraron de maneradébil e inconsistente bajo las adiciones experimentales de sal de carreteras.