Setiap tahun, beratus-ratus juta tan baja nitrogen meresap ke dalam sekeliling air yang berhampiran, menyebabkan malapetaka pada kehidupan marin dengan menyebabkan tumbuhan alga dan mewujudkan zon mati yang besar.

Walau bagaimanapun, walaupun pencemaran nitrogen semakin dikenali sebagai ancaman segera terhadap ekosistem marin di kawasan pesisiran pantai di seluruh dunia, sedikit diketahui tentang bagaimana ia menjejaskan kehidupan jauh di luar lautan.

Sekarang, satu kajian baru mengenai tahap nitrogen di Lautan Atlantik Utara di Pantai Timur AS mencadangkan kesannya mungkin tidak begitu teruk seperti yang diharapkan.

Dalam kajian ini, satu pasukan penyelidik Universiti Princeton menganalisa tahap nitrogen yang terdapat di dalam rangka contoh-contoh karang berhampiran pulau Bermuda, termasuk sampel dari karang otak hidup 130 tahun yang terletak kaki 10 di bawah permukaan pada Hogg Reef, yang terletak kira-kira 6 km dari tanah besar.

Dengan demikian, para penyelidik dapat menentukan jumlah nitrogen buatan manusia di dalam air dan membandingkannya dengan paras nitrogen bersejarah.

Mereka mendapati tiada bukti kenaikan kadar nitrogen sepanjang beberapa dekad yang lalu.

Temuan itu mengejutkan, kerana ia bercanggah dengan anggaran yang dibuat oleh model komputer, katanya Xingchen (Tony) Wang, yang bekerja dalam kajian itu sebagai pelajar kedoktoran di Princeton dan kini menjadi sarjana pasca doktoral di Institut Teknologi California.

Sebelum kajian ini, kawasan di luar pantai Bermuda dianggap sebagai salah satu kawasan paling banyak dipengaruhi oleh pencemaran nitrogen.

Pulau yang kecil, indah yang dikenali dengan pantai merah jambu, terletak di tengah-tengah Atlantik Utara kira-kira 650 batu dari North Carolina. Para saintis alam sekitar telah lama berfikir bahawa kawasan di sekitar pulau itu telah dicemari dengan ketara oleh nitrogen udara yang dilepaskan dari tanah besar AS.

"Sebelum kajian kami, para saintis terutamanya bergantung kepada model komputer untuk mengetahui bahagian mana lautan yang paling tercemar oleh nitrogen manusia," kata Wang.

"Menurut model komputer ini, Lautan Atlantik Utara telah banyak dipengaruhi oleh pencemaran nitrogen dari Amerika Syarikat. Walau bagaimanapun, belum ada pengukuran moden yang cukup untuk mengkalibrasi model, mungkin menjelaskan perbezaannya dengan penemuan kami."

Sedangkan model komputer hanya dapat memberikan perkiraan, rangka karang, seperti lapisan sedimen, memberikan para ahli sains dengan sesuatu arsip sejarah perubahan lingkungan, jelas Wang.

"Setelah diselesaikan semasa peringkat larva, batu karang duduk di satu tempat dan tumbuh rangka mereka setiap tahun seperti cincin pokok," katanya. "Selain itu, banyak jenis maklumat mengenai lautan yang disimpan dalam rangka karang. Kajian terdahulu kebanyakannya memberi tumpuan kepada penggunaan batu karang untuk membina semula perubahan suhu lautan, tetapi perubahan lain, seperti dalam kemasinan dan pencemaran logam berat, kadang-kadang boleh dibina semula.

"Terima kasih kepada teknik yang telah kami usahakan sejak beberapa tahun yang lalu, kini kami boleh menggunakan batu karang untuk mengkaji sejarah pencemaran nitrogen di lautan."

Walaupun hasilnya baik untuk wilayah Lautan Atlantik Utara, pencemaran nitrogen kekal sebagai masalah utama di seluruh dunia. Satu kajian terdahulu oleh pasukan penyelidik yang sama mendapati tahap nitrogen di Laut China Selatan telah meningkat dengan pesat dalam beberapa dekad kebelakangan ini.

Para penyelidik menyifatkan perbezaan antara penemuan dalam dua kajian ini kepada beberapa faktor yang berpotensi berbeza.

Terutama, penggunaan baja arang dan baja nitrogen di China telah meningkat dengan ketara, dengan ketara mengatasi AS Wang berkata penggunaan arang batu dan baja di China kini tiga hingga empat kali lebih tinggi daripada di Amerika Syarikat

Wang juga menyatakan bahawa Laut China Selatan juga merupakan lembangan sebahagiannya, yang menjadikannya lebih sukar untuk pencemaran nitrogen yang akan dicairkan, dan sampel karang laut China Selatan lebih dekat ke pantai, dan oleh itu lebih dekat dengan sumber-sumber pencemaran.

Kesan pencemaran nitrogen dirasakan - dan, sebenarnya, dapat dilihat - di seluruh dunia. Apabila nitrogen berlebihan, baja yang kuat, memasuki sumber air, ia mengganggu keseimbangan nutrien dalam ekosistem.

"Nitrogen adalah nutrien penting yang diperlukan oleh semua kehidupan di lautan. Tetapi terlalu banyak perkara yang baik sering menjadi perkara yang tidak baik, "kata Wang.

"Apabila terlalu banyak nitrogen dilepaskan ke dalam badan air, bunga ganggang dapat dihasilkan. Biomassa alga yang dihasilkan kemudiannya dihancurkan oleh bakteria, suatu proses yang menggunakan oksigen di dalam air. Sekiranya oksigen dimakan lebih cepat daripada yang dapat dibekalkan, air menjadi terlalu miskin oksigen untuk banyak organisma akuatik, menghasilkan apa yang kadang-kadang disebut sebagai 'zon mati'. "

Beratus-ratus zon mati berlaku setiap tahun di seluruh dunia, biasanya di kawasan di mana terdapat aktiviti pertanian atau perindustrian yang berat. Dalam salah satu contoh yang paling terkenal, setiap musim panas, nitrogen dari Sungai Mississippi meresap ke Teluk Mexico untuk mewujudkan zon mati yang besar.

Jadi penemuan itu harus dirayakan, tetapi pencemaran nitrogen - antara kesan lain dari aktiviti manusia ke alam sekitar - tetap menjadi ancaman kepada ekosistem laut di seluruh dunia.

"Walaupun keputusan kami adalah berita baik mengenai pencemaran lautan nitrogen, terumbu karang di seluruh dunia berada dalam bahaya, yang paling penting kerana pemanasan global," kata Wang.

"Kajian ini menunjukkan bahawa keprihatinan kami terhadap terumbu karang mungkin menumpukan kepada kematian karang yang boleh mengakibatkan pemanasan global."