Two centuries of nitrogen dynamics: Legacy sources and sinks in the Mississippi and Susquehanna River Basins
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract Global flows of reactive nitrogen (N) have increased significantly over the last century in response to agricultural intensification and elevated levels of atmospheric deposition. Despite widespread implementation conservation measures, N concentrations in surface waters are often remaining steady or continuing to increase. Although such lack of response has been attributed to time lags associated with legacy N stores in subsurface reservoirs, it is unclear what the magnitudes of such stores are and how they are partitioned between shallow soil and deeper groundwater reservoirs. Here we have synthesized data to develop a 214 year (1800–2014) trajectory of N inputs to the land surface of the continental U.S. We have concurrently developed a parsimonious, process‐based model, Exploration of Long‐tErM Nutrient Trajectories (ELEMeNT) that pairs this input trajectory with a travel time‐based approach to simulate transport and retention along subsurface pathways. Using the model, we have reconstructed historic nitrate yields at the outlets of two major U.S. watersheds, the Mississippi River Basin (MRB) and Susquehanna River Basin (SRB). Our results show significant N loading above baseline levels in both watersheds before the widespread use of commercial N fertilizers, largely due to the conversion of forest and grassland to row crop agriculture. Model results also allow us to quantify the magnitudes of legacy N in soil and groundwater pools and to highlight the dominance of soil legacies in MRB and groundwater legacies in SRB. Approximately 55% and 18% of the current annual N loads in the MRB and SRB were found to be older than 10 years of age.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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