Typhoon landfall track significantly changes coastal nitrogen cycling pathways by altering hydrodynamic regimes

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales
• Biogeoquímica
• Ecología Costera

Sus antecedentes:

• El ciclo costero del nitrógeno (N) es crucial para la salud del ecosistema, pero es sensible a perturbaciones como los tifones.
• La comprensión de cómo las trayectorias de los tifones influyen en las fuentes y transformaciones de N está limitada por métodos que no pueden distinguir procesos bióticos y abióticos.
• El nitrato (NO3-) es un nutriente clave en los sistemas costeros, y su ciclo es vital para controlar la eutrofización.

Objetivo del estudio:

• Investigar las distintas vías del ciclo del nitrógeno en la bahía de Zhanjiang después de tifones con trayectorias de aterrizaje contrastantes.
• Diferenciar entre transformaciones abióticas y bióticas de nitrato (NO3-) utilizando análisis de isótopos duales.
• Establecer un marco para comprender cómo las trayectorias de los tifones regulan los destinos del nitrógeno costero.

Principales métodos:

• Se utilizaron isótopos duales de nitrato (NO3-) (δ15N-NO3- y δ18O-NO3-) para rastrear las vías del ciclo de N.
• Se analizaron los patrones hidrodinámicos y la resuspensión de sedimentos influenciados por las trayectorias de los tifones.
• Se realizó la asignación de fuentes de nitrato (NO3-) para identificar las entradas dominantes.

Principales resultados:

• Las tormentas de aterrizaje del lado izquierdo (por ejemplo, Lionrock) indujeron vientos en tierra, creando frentes de salinidad que mejoraron la resuspensión de sedimentos y la adsorción abiótica de nitrato (NO3-).
• Este proceso abiótico atrapó más del 70% del nitrato (NO3-) derivado de aguas residuales municipales dentro de la bahía durante las tormentas del lado izquierdo.
• Las tormentas de aterrizaje del lado derecho (por ejemplo, Chaba) generaron vientos en alta mar, eliminando nutrientes terrestres y estimulando las floraciones de fitoplancton, con evidencia isotópica que apunta a la asimilación del fitoplancton como el proceso dominante de consumo de nitrato (NO3-).

Conclusiones:

• Las trayectorias de los tifones actúan como reguladores críticos del ciclo costero del nitrógeno (N), alternando entre el dominio fisicoquímico y biológico.
• Los tifones del lado izquierdo pueden aumentar los riesgos de eutrofización localizada al retener nutrientes de fuentes puntuales a través de procesos abióticos.
• Los tifones del lado derecho impulsan respuestas biológicas en toda la cuenca, principalmente a través de la asimilación de nitrato (NO3-) por el fitoplancton.