Am Morgen nach Schneefall kratzten deine Schuhe darüber, als du auf dem Weg zur Schule durch Eis und Kies auf dem Bürgersteig gingst. Wenn Sie spät in der Nacht aufgestanden sind, sehen Sie möglicherweise riesige Lastwagen, die den Schnee frisch schaufeln. Städte wie Chicago und Minneapolis verbreiten das Material großzügig, da es den Gefrierpunkt von Wasser senkt und bei Kontakt relativ schnell in Eis zerfällt.
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- Was passiert mit all dem Salz, das wir auf die Straße werfen?
Es ist Streusalz und allgegenwärtig für jeden, der in einem nördlichen Klima aufgewachsen ist. Aber was passiert im Frühling und Sommer?
Immer mehr Untersuchungen zeigen, dass Streusalz sich nicht nur in Luft auflöst. Stattdessen wird es bei der Spaltung in Natrium- und Chloridionen von Pflanzen am Straßenrand absorbiert, von wildlebenden Tieren abgeleckt oder reichert sich in aquatischen Ökosystemen an - manchmal mit verheerenden Folgen. All diese Salzigkeit kann dazu beitragen, dass sich invasive oder sogar giftige Arten ausbreiten, ganz zu schweigen von der erhöhten Verkehrsgefahr durch Rehe und Elche, die auf salzbedeckten Straßen gezogen werden.
"Es hat eine sehr große Anzahl von Auswirkungen auf das gesamte Nahrungsnetz oder das gesamte Ökosystem", sagt Rick Relyea, Professor für Biowissenschaften am Rensselaer Polytechnic Institute.
Relyea hat im Rahmen des Jefferson-Projekts am Lake George im Bundesstaat New York untersucht, wie sich Streusalz auf Seen auswirkt. Kürzlich stellte er fest, dass Streusalz die Größe der Jungtiere von Regenbogenforellen um etwa 30 Prozent verringern kann, was ihre Fähigkeit beeinflusst, Raubtieren zu entkommen, und die Anzahl der Eier, die sie legen, verringert. Ein Experiment, an dem er arbeitete, stellte fest, dass höhere Salzgehalte das Geschlechtsverhältnis zwischen Männern und Frauen von Waldfröschen verändern können.
Relyea und andere sezierten Hunderte von Fröschen, die in verschiedenen Becken aus Eiern gezogen wurden, um festzustellen, dass die Zahl der männlichen Kaulquappen, die das Schlüpfen überlebten, um 10 Prozent von 40 Prozent auf 50 Prozent anstieg. Während er die langfristigen Auswirkungen, die dies auf die Froschpopulation haben könnte, noch nicht untersucht hat, könnten weniger Frauen bedeuten, dass weniger Eier gelegt werden, wodurch sich die Bevölkerungszahl im Laufe der Zeit ändert.
Andere von ihnen durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, dass ein höherer Salzgehalt winzige, garnelenähnliche Amphipoden töten kann, die wichtige Nahrungsquellen für Fische und Insekten sowie Schnecken und Muscheln darstellen. Es kann auch Zooplankton abtöten - die winzigen, reichlich vorkommenden Organismen, die die Basisressource für ganze Ökosysteme bilden - und umgekehrt dazu führen, dass die Menge an Phytoplankton, mit der sie sich ernähren, steigt.
Letztendlich "verlieren Sie die biologische Vielfalt", sagt Hilary Dugan, eine Süßwasserwissenschaftlerin an der Universität von Wisconsin-Madison. Dugan hat kürzlich herausgefunden, wie viel Salz sich in Süßwasserseen im Norden der USA ansammelt. Ihre im letzten Monat in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlichte Analyse zeigt, dass Streusalz der Haupttreiber für die Zunahme des Chloridgehalts in Seen in der Nähe von Städten ist Populationen.
(Mit freundlicher Genehmigung von Rick Relyea Lab / Jefferson Project) Steigende Salzgehalte können einige Umgebungen anfälliger für die Ausbeutung durch invasive Arten machen. „Wenn wir diese Seen mit Salz beladen, geben wir möglicherweise ein Bein für invasive Arten frei, die besser an brackige Umgebungen angepasst sind“, sagt Dugan. Relyea weist darauf hin, dass Cyanobakterien, die manchmal fälschlicherweise als blaugrün bezeichnet werden, eine toxische Wirkung auf Fische und andere aquatische Arten haben und das Trinkwasser des Menschen beeinträchtigen können.
Eine 2014 veröffentlichte Studie ergab, dass Pflanzen am Straßenrand viel mehr Salz enthalten als andere Pflanzen derselben Art, was die Entwicklung der Schmetterlinge, die sich von ihnen ernähren, verändern kann. Emilie Snell-Rood, Professorin für Ökologie, Evolution und Verhalten an der Universität von Minnesota, sagt, dass insbesondere bei einigen Wolfsmilchpflanzen bis zu 30-mal mehr Natrium entweder innerhalb der Pflanzen absorbiert wurde oder an der Außenseite der Pflanzen haftete.
Obwohl die Auswirkungen auf die Pflanzen ungewiss sind, wollten sie und ihr Team wissen, was mit den Schmetterlingen passiert ist, die von diesen Pflanzen abhängen. So züchteten sie verschiedene Gruppen von Monarch- und Kohlweißraupen auf Pflanzen mit viel Natrium und solchen mit normalem Natriumgehalt. Sie stellten fest, dass das Salz die weißen weiblichen Schmetterlinge der Monarchen und Kohlpflanzen hirnhafter und die männlichen bulliger zu machen schien.
Was dies tatsächlich bedeutete, war, dass die Männchen höhere Spiegel eines bestimmten Proteins hatten, was sich in Flugmuskeln niederschlug, während die Weibchen größere Augen hatten; Snell-Rood sagt, dass 75 Prozent der mikroskopischen Schmetterlingsgehirne dem Sehen gewidmet sind. "Moderate Mengen an Salz waren etwas vorteilhaft", sagt sie. Da Salz in der Natur für Lebewesen wie Schmetterlinge oftmals eine Einschränkung darstellt, kann es als Superreiz wirken, wenn sie ihm begegnen.
"Streusalz ist wie Kartoffelchips für Tiere", sagt sie und fügt hinzu, dass sie derzeit ein staatliches Stipendium für die Wiederherstellung von Pflanzen am Straßenrand als potenzieller Lebensraum für Bestäuber von Monarchen und anderen Bestäubern anstrebt. Aber ähnlich wie die Auswirkungen eines erhöhten CO2-Ausstoßes auf ein Waldökosystem, erstreckt sich dieser Nutzen nur bis zu einem gewissen Punkt. Es gab eine hohe Sterberate von Schmetterlingen, die Snell-Rood in ihren Experimenten den höchsten Natriumkonzentrationen ausgesetzt hatte.
Snell-Roods Arbeit zeigt, wie tiefgreifend ein Salzeffekt auf ein Ökosystem sein kann. Diese Auswirkungen können auch weniger direkt sein als die Anreicherung von Pflanzen: Indem Salz einige Arten an Straßenränder lockt, kann es Tiere in Gefahr bringen, von vorbeifahrenden Autos getroffen zu werden. Sie könnten dann auch Chemikalien aus Autoabgasen, verschüttetem Gas oder Schwermetallen aus ablaufendem Bremsbelag und anderen Dingen ausgesetzt sein.
Auf diese Weise kann Streusalz - indirekt - Menschen gefährden. Roy Rea, ein Biologie- und Forstlehrer an der University of Northern British Columbia in Prince George, forscht seit sechs Jahren über die Beziehung zwischen dem Salz, das sich bei Straßen- und Fahrzeugkollisionen mit Wildtieren ansammelt. Es ist ein großes Problem - in einigen Fällen ein fast sieben Fuß großes, 1.500 Pfund schweres Problem.
Streusalz kann große Tiere wie Elche anziehen, was wiederum die Verkehrsgefahr erhöhen kann. (Roy V. Rea) Rea hörte zum ersten Mal, dass Elche von Streusalz angezogen wurden, von Fahrern von Salzlastwagen, die auf einen massiven Elch stießen, der nach Salz leckte, das sie auf den Hof fallen ließen. Andere Leute erzählten ihm, wie sie sehen würden, wie Elche in der Einfahrt Salz auf ihren Autos lecken - so etwas wie eine kostenlose Autowaschanlage im Norden von British Columbia.
Im Jahr 2011 begann er im Norden von British Columbia mit der Verwendung von Kamerafallen um Streusalzansammlungen, um herauszufinden, dass die Gebiete besonders bei Elchen beliebt sind, die das Salz vom Boden lecken. "Die Weibchen brauchen eine erhöhte Mineralstoffaufnahme, um eine gute Milch für die Kälber zu produzieren, und die Männchen brauchen sie, um ein Geweih zu produzieren", sagt Rea.
„Es sammelt sich in diesen Becken an und die Elche sind den ganzen Sommer über dort. Weil sie so nah an diesem Hochgeschwindigkeitsverkehr sind und über die Straße zu den Salzlachen fahren, werden einige von ihnen getaktet “, sagt Rea.
Er fügt hinzu, dass die Elche oft nachts aktiv sind, was es schwierig macht, sie auf Straßen zu sehen, auf denen Autos manchmal nur etwa alle 10 Minuten vorbeifahren. „Wenn Sie auf einer Autobahn fahren, die aus schwarzem Asphalt besteht, und Sie einen schwarzen Hintergrund des Nachthimmels haben und diese dunkelbraunen bis schwarzen Tiere in der Mitte der Autobahn haben und Sie sie erst sehen Du bist ganz oben auf ihnen, dann ist es schon zu spät. “
Eine Studie, die er vor ein paar Jahren veröffentlichte, hat tatsächlich Kollisions-Hotspots mit Elchen auf Gebiete abgestimmt, in denen diese Salzablagerungen am Straßenrand auftraten. Von 30 Krisenherden bei Elchkollisionen befanden sich neun neben einem Leckstein. Diese Unfälle können für Menschen tödlich sein und sind für die Elche fast immer tödlich, von denen Rea sagt, dass sie in Teilen Nordamerikas bereits rückläufig sind.
Salz kann in verschiedenen Ökosystemen gemischte Wirkungen haben. In diesem Fall war der oben gezeigte Fisch von hohen Salzkonzentrationen betroffen, während der Fisch am Boden aus Wasser mit niedrigem Salzgehalt stammt. (Mit freundlicher Genehmigung von Mary Martialay) Neben Wildkollisionen kann eine zunehmende Salzigkeit auch andere Folgen für den Menschen haben. Dugan sagt, dass einige Seen mit zunehmendem Salzgehalt die Trinkwasserquelle für Städte und Gemeinden sind und die Entfernung sehr teuer sein kann. Ein hoher Chloridgehalt kann einen unangenehmen Geschmack hervorrufen, aber auch Gesundheitsprobleme bei Menschen, die aufgrund von Diabetes oder anderen Gesundheitsproblemen eine natriumarme Ernährung einhalten. Die Zunahme von Cyanobakterien kann auch Giftstoffe in Seen bringen, in denen Menschen schwimmen.
Laut Relyea kann sich dies auch auf die Wirtschaft durch Tourismus und Immobilienwerte auswirken. Selbst ungiftige Algen können das Wasser trüb oder trüb machen, was für Hausbewohner und andere ästhetisch schlecht ist. "Mehr Algen und weniger Klarheit im Wasser bedeuten, dass der Wert dieser Seen für die Menschen sinkt", sagt er. „Es ist nicht nur ein biologisches Problem. Es ist ein ästhetisches Problem, ein Tourismusproblem, ein wirtschaftliches Problem. es sind all diese Dinge. "
Eine mögliche Lösung sind Salzalternativen, einschließlich solcher, die Rübensaft oder Destillationsnebenprodukte verwenden, um Schnee und Eis zum Schmelzen zu bringen. Eine im Februar veröffentlichte Studie von Relyea untersuchte einige davon und stellte fest, dass die Alternativen für aquatische Ökosysteme noch schwieriger sind als für Salz, insbesondere wenn es um die Düngung von Algen geht. "Es ist wie das Hinzufügen von Kompost zum See", sagt er.
Eine andere Lösung ist einfacher und umfasst die Verwendung von gekrümmten Schaufelblättern bei Lastwagen, mit denen Autobahnen effektiver geräumt werden. Dadurch muss nicht mehr so viel Salz verwendet werden, und die Straßen werden sicherer.
„Seit den 1970er Jahren haben wir die Menge an Salz pro Meile drastisch erhöht, auch an Orten, an denen die Anzahl der Straßenkilometer nicht wesentlich gestiegen ist“, sagt er. "Die Antwort liegt nicht in alternativen Salzen, sondern in weniger Salz", sagt Relyea. Zwar wurde kaum an den Auswirkungen eines hohen Salzgehalts in Gewässern gearbeitet, doch laut allen Richtlinien könnte dies für viele Arten tödlich sein.
Dugan betont, dass die Verwendung von weniger Salz in vielen Fällen die Antwort ist und dass die Aufklärung der Menschen, weniger davon auf ihre Auffahrten und Gehwege zu gießen, viel helfen könnte.
"Sie können die Sicherheit aufrechterhalten, indem Sie viel weniger Streusalz verwenden", sagt sie.
Korrektur, 30. Mai 2017: Das dritte Foto in diesem Artikel wurde ursprünglich fälschlicherweise Hugues B. Massicotte zugeschrieben.
