Ekspansi pinggiran kota di wilayah Barat Amerika telah meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir. Montana telah menjadi tujuan dari sebagian besar ekspansi tersebut, mungkin karena media populer, COVID-19, dan alasan lainnya. Namun, hal ini harus dibayar mahal. Seluruh ekosistem berada dalam bidikan para pengembang. Aliran sungai kecil di pegunungan Montana, seperti Rock Creek, sangat rentan (Gambar 1).
Kredit. Penulis
Fokus penelitian
Tujuan kami adalah untuk menentukan tingkat polusi di Rock Creek dan sumber-sumber polusi tersebut. Rock Creek adalah anak sungai sepanjang 88 km dari Clark's Fork di Sungai Yellowstone, yang hulunya berada di hulu sungai di Absaroka-Beartooth Wilderness di bagian tengah selatan Montana, Amerika Serikat. Dua lokasi penelitian kami berada di dalam Ekosistem Greater Yellowstone, dan semuanya berada di dalam wilayah jelajah bersejarah beruang grizzly (Ursus arctos) dan serigala (Gulo gulo).
Nitrat
Nitrat adalah salah satu sumber utama pencemaran sungai di seluruh dunia. Kami mempelajari tingkat nitrat di dekat hulu Rock Creek di Pegunungan Beartooth di dekat pertemuannya dengan Clark's Fork di Sungai Yellowstone (Gambar 2). Kami juga mengukur nitrogen total, fosfor total, dan padatan tersuspensi total, tetapi kami akan fokus pada nitrat.
Kredit. Penulis
Kredit. Penulis
Jadi, mengapa mengukur tingkat nitrat? Mengapa nitrat sangat buruk? Bukankah tanaman membutuhkan nitrat untuk tumbuh? Bukankah petani menambahkan pupuk nitrogen untuk membantu tanaman mereka tumbuh? Nitrat sangat penting untuk pertumbuhan tanaman, tetapi Anda bisa mendapatkan terlalu banyak hal yang baik. Ketika aliran air dipenuhi dengan nutrisi seperti nitrat, spesies seperti ganggang mulai tumbuh...dan tumbuh! Pertumbuhan ganggang dapat menghalangi sinar matahari dan bersaing untuk mendapatkan nutrisi, dan penguraian mikroba menguras oksigen di dalam air ketika mereka mati. Oksigen yang menipis di sungai dapat membunuh spesies air. Ini disebut eutrofikasi. Zona mati Teluk Meksiko adalah hasil dari eutrofikasi.
Denitrifikasi
Dalam kondisi murni, kelebihan nitrat didenitrifikasi oleh bakteri. Bakteri ini lebih menyukai kondisi dengan sedikit atau tanpa oksigen (anaerob). Drainase Rock Creek semi-kering dan kondisi tanah di mana bakteri denitrifikasi dapat beroperasi biasanya berada di dekat sungai. Dengan demikian, perluasan daerah pinggiran kota berkontribusi terhadap nitrat dan mengurangi ruang di mana denitrifikasi dapat terjadi.
Contohnya adalah Sungai Gallatin di Montana, yang telah sangat terpengaruh oleh pembangunan yang mengakibatkan pemuatan nutrisi, misalnya nitrat yang menyebabkan pertumbuhan ganggang (Gambar 4). Rock Creek berbagi hulu dengan Sungai Gallatin dan sekarang berbagi tekanan pembangunan.
Kredit. Dave Pecunies
Hasil penelitian
Dalam penelitian ini, kami menemukan tingkat nitrat yang jauh lebih tinggi di Rock Creek di dekat pembangunan di pinggiran kota (Gambar 5 & 6). Pembangunan di pinggiran kota, menurut definisinya, berada di luar fasilitas pengolahan limbah kota dan mengandalkan sistem septik. Sistem ini sangat efektif di Rock Creek karena tanahnya berkerikil, dan limbah cair mengalir dengan cepat. Sayangnya, limbah tersebut menemukan jalan ke air permukaan. Dalam hal ini, Rock Creek.
Departemen Kualitas Lingkungan Montana telah menetapkan tingkat ambang batas untuk nitrat di sungai Montana. Batas tersebut adalah 100 mikrogram (µg) / liter air sungai. Di atas jumlah ini, ada potensi eutrofikasi. Mikrogram digunakan untuk mengukur jumlah yang sangat kecil; misalnya, sebutir pasir memiliki berat 1 miligram, dan ada 1.000 mikrogram dalam satu miligram.
Kepadatan tertinggi dari perluasan pinggiran kota adalah bagian hulu Rock Creek (Gbr. 4 & 5), di mana semua lokasi pengambilan sampel melebihi ambang batas 100 mikrogram (µg) / liter.
Kredit. Penulis
(Perpustakaan Negara Bagian Montana, Esri, HERE, Garmin, SafeGraph, FAO, METI/NASA, USGS,
Biro Pengelolaan Lahan, EPA, NPS, NASA, NGA, USGS). Bagian hulu yang memiliki kadar nitrat yang tinggi
dikelompokkan di sekitar kota Red Lodge.
Kredit. Penulis
Dampak terhadap satwa liar
Perluasan wilayah perkotaan berdampak pada kualitas sungai dan hilangnya vegetasi tepi sungai, yang sangat penting bagi satwa liar. Pembangunan memecah habitat, mengganggu koridor migrasi, dan menghilangkan tempat bersarang burung.
Kredit. Penulis
Beruang grizzly dan serigala Montana
Daerah jelajah historis beruang grizzly meliputi sistem aliran sungai Rock Creek. Grizzly membutuhkan wilayah jelajah seluas 250-1500 kilometer persegi. Beruang grizzly sekarang aktif di Rock Creek. Hilangnya habitat sungai akan berdampak pada spesies yang pernah terancam punah ini.
Kredit. Penulis
Serigala tampak seperti beruang dan dikenal karena sifatnya yang ganas. Mereka lebih menyukai hutan boreal dan pegunungan. Daerah riparian dapat menjadi habitat musim dingin yang penting. Seperti beruang grizzly, wilayah jelajah hewan wolverine meliputi Rock Creek.
Kredit. Penulis
Kesimpulan
Data kami menunjukkan tingkat nitrat meningkat di Rock Creek. Ini merupakan pertanda potensi pertumbuhan ganggang yang telah menghancurkan Sungai Gallatin di Montana. Polutan lain tidak diragukan lagi juga masuk. Perluasan daerah pinggiran kota terjadi pada tingkat yang mengkhawatirkan di sepanjang Rock Creek dan merupakan ancaman terbesar bagi air bersih, satwa liar, dan cara hidup.
🔬🧫🧪🔍🤓👩🔬🦠🔭📚
Referensi jurnal
Arthun, D., & Zaimes, G. (2024). Assessment of exurban expansion on water quality in Rock Creek of the Yellowstone River in southcentral Montana, USA. Journal of Freshwater Ecology, 39(1), 2416429. https://doi.org/10.1080/02705060.2024.2416429
