
水保护者
大学研究人员研究影响该州水资源的关键问题
在科学馆实验室的一个玻璃碗里,一场动物王国为生存而战的微缩版正在海蜇水母和粘水母之间展开,它们都比一角硬币还小,但对人类有毒。乳白色的荨麻赢了,慢慢地吞食着半透明的、有毒的水母,水母拼命地伸出橙色的触手想挣脱。
生物学教授保罗·博洛尼亚是海洋生物学和海岸科学项目的主任,他说:“我花了十年时间试图消灭荨麻,但你瞧,它们在消灭粘在上面的水母方面有价值。”

博洛尼亚的学生团队正在研究这两种水母,它们威胁着巴内加特湾和新泽西州其他地方游泳者的安全。
从格林伍德湖到开普梅海岸,再到流经该州的河流,这支由大学研究人员组成的团队只是研究影响新泽西州水资源问题的几个团队之一。火狐体育的科学家们正在研究影响饮用水、娱乐水上活动、捕鱼和捕蟹(以及食用捕获物)的问题,以及数百万美元的保护住房和基础设施的问题,这些问题可能受到暴风雨期间海平面上升和河流泛滥的威胁。
“我们正在这些领域教育和培训未来的科学家,以便他们能够继续在新泽西州及其他地区做出重要的科学贡献。”
科学与数学学院院长Lora Billings说:“我们的教授用科学的方法来处理这些问题,提供基于事实的分析,这样决策者就可以对新泽西州的水政策做出明智的决定。”
“此外,我们正在这些领域教育和培训未来的科学家,以便他们能够继续在新泽西州及其他地区做出重要的科学贡献。”
对抗水母和拯救海草:
保罗·博洛尼亚和杰克·盖纳
海荨麻可以长到垒球大小,触手可达8到10英尺长,数量众多——每立方米约30只——对游泳者造成严重破坏。十多年来,博洛尼亚的实验室一直在研究它们的栖息地,以了解促进它们生长的因素。发展刺激了它们的生长,因为当它们还小的时候,它们会附着在建筑物和码头等坚硬的表面上。它们也能在低氧水中茁壮成长,所以巴内加特湾沿岸停滞的运河提供了完美的条件。博洛尼亚最近开始研究依附水母,这是一种入侵物种,在过去的10到25年里出现在新泽西州的水域。它们只能长到四分之一的大小,但它们的毒液非常强大,经常会把受害者送进医院,痛苦地扭动着。它们喜欢较冷的水,以及草和藻类,它们往往生长在泻湖的浅水区。他的实验室正在研究它们死亡的温度(到目前为止,他们已经确定了82度),这个温度对游泳是安全的。

生物学教授杰克·盖纳正从分子角度研究水母。他的学生团队正在对附着水母的基因组进行测序,以确定它们是如何到达东海岸的。
他说:“DNA分析发现,同一物种的DNA模式存在细微差异,这表明有几次入侵,而不仅仅是一次。”他们可能是通过油轮从西海岸抵达的。他的实验室也在研究粘着水母的毒液,以及它毒性如此之大的原因。“了解产生毒液的基因可能会导致治疗方法减轻它给人们带来的痛苦,”他说。

在博洛尼亚的实验室里,学生研究人员正在研究海草,海草为幼蟹和鱼类提供了重要的栖息地。海草还有助于防止风暴期间的侵蚀,吸收和掩埋碳,减少大气中的碳。博洛尼亚说:“海草对新泽西至关重要,因为休闲和商业渔业极其重要,风暴潮和飓风的减少也是如此。”但该州的海草已经被大量砍伐。博洛尼亚获得了一笔赠款,通过确定理想的生存区域,然后将活海草移植到这些区域,来恢复海草。
确保游泳及垂钓水域安全:
Meiyin吴

今年8月,新泽西州水科学技术中心主任、生物学教授吴美茵向格林伍德湖环境委员会提交了有关湖中营养物质、病原体、蓝藻和毒素水平的最终结果。消息并不好。吴的检测证实,在夏初出现有害藻华后,水仍然不安全。该湖将继续关闭,不允许游泳和其他与水接触的运动,也不允许使用井水。致力于保护新泽西州的水系统,Wu研究饮用水、游泳和海鲜消费的水安全。她的实验室与新泽西州环境保护部合作,监测该州饮用水和游泳水中藻类的生长和毒素。吴说:“这对人类健康是一个很大的威胁,可能会导致腹泻、发烧、皮肤过敏反应,甚至可能导致神经退行性变。”她的实验室还确定了不适合捕鱼和捕蟹的地区。
“在新泽西州,我们有相当多的地区金属或污染物含量很高;其中一些会在我们的鱼和螃蟹体内积累,”她说。吴的实验室得到了联邦、州和地方政府的资助,还与县政府、市政府和非营利组织合作,减少诸如化粪池漏水和农场径流流入水道和水体等污染物。
预测堰洲群岛的命运:
Jorge Lorenzo-Trueba
数千年来,新泽西州海岸线上的堰洲岛一直能够跟上海平面上升的步伐,但随着海平面上升速度的加快,它们在下个世纪面临着不确定的未来。地球与环境研究助理教授Jorge Lorenzo-Trueba研究这些岛屿的长期和短期演变,以开发“地缘经济”数学模型,帮助预测沿海环境未来的反应。

了解长期的沿海灾害与新泽西州特别相关,在上个世纪,沿海社区经历了几个快速发展的周期,随后是风暴造成的破坏。Lorenzo-Trueba的研究结合了数值工具和实地观察,可能会导致恢复和保护措施,例如在海滨物业前面建造沙丘。
他说:“这些飓风和重建带来的破坏循环可能不是最经济可行的方式,这就是我们需要研究这个的原因。”
当土地和河流相遇:约书亚Galster
在地质学中,变化通常发生在数千年之后。但在新泽西州布顿的洛克威河,地球与环境研究副教授约书亚·加尔斯特(Joshua Galster)和他的团队正在实时目睹河流侵蚀山坡,每一块甜瓜大小的岩石都滚落下来。对于坐落在山顶上的房子的主人来说,这是一个紧迫的问题。作为一名研究土地利用或气候变化如何影响河流和溪流的地质学家,加尔斯特和他的团队监测破坏情况,将侵蚀钉(金属棒)钉入山坡,并使用他们安装的相机每天拍摄照片。

他和他的学生研究人员也在进行一个大坝拆除项目。新泽西州有几千座小水坝,其中大部分已经过时,拆除它们可以改善水质和野生动物的栖息地。但这可能是一项昂贵的努力。通常情况下,淤积在大坝后面的沉积物需要挖出来运走。加尔斯特的学生们正在研究,如果沉积物不被清除,而是任由其自然扩散,下游会发生什么。它是一下子就流下来,在它的路径上造成严重破坏,还是慢慢地松动并向下游移动?
他说:“我的学生一直在监测大坝下游河道的变化。”“如果我们能廉价而高效地拆除大坝,我们就能以更少的钱拆除更多的大坝。”
确保饮用水安全:
Pankaj Lal和Yang Deng

一场大雨会溢出下水道,污染供水系统,这是地球与环境研究专业的潘卡吉·拉尔(Pankaj Lal)和杨邓(Yang Deng)教授正在解决的问题。在新泽西州北部较大的城镇,如帕特森、伊丽莎白、纽瓦克和奥兰治,这是一个特别的问题,这些城镇有联合下水道溢流(CSOs),大型管道收集雨水和污水并将其输送到污水处理厂。在大雨期间,这些管道会溢出,使水不能饮用。拉尔也是清洁能源和可持续发展分析中心的创始主任,他特别关注社区可以做些什么来减少径流,比如建造雨水桶和雨水花园,以及居民是否愿意为这些措施付费。他和该中心的研究人员正在三个城市开展工作,以确定他们的投资意愿。

邓的工作得到了新泽西大学PSEG可持续发展研究所和新泽西水资源研究所的支持,她正在研究各种处理废水的方法,以使其安全饮用,以及社区是否愿意饮用处理后的水。
他和他的学生研究人员正在做的工作包括发明一种技术,使用一种化合物进行紧急水处理,以应对全球范围内日益频繁和严重的自然灾害。“然而,”他说,“这项发明的技术有望应用于任何地方,用于生产安全和清洁的水。”