تزهر طحالب ضارة في بحيرة إيري ، أكتوبر 13 ، 2011. ناسا الأرض المرصد, CC BY
الصيف هو موسم تزهر الطحالب الضارة في العديد من البحيرات والخلجان الأمريكية. وهي تحدث عندما تصبح الأحواض المائية محملة بالنيتروجين والفوسفور من المزارع ومحطات معالجة المياه وغيرها من المصادر. فالماء الدافئ والكثير من العناصر الغذائية يعزز النمو السريع للطحالب التي يمكن أن تكون سامة وربما قاتلة للحياة المائية وللناس.
في نهاية المطاف ، تستقر الطحالب في القاع والتسوس ، مما يؤدي إلى استنزاف الأكسجين الذائب في الماء ، مما يؤدي إلى خلقه نقص الأكسجة - "المناطق الميتة" حيث مستويات الأكسجين منخفضة بما فيه الكفاية لقتل الأسماك.
بصفتي عالماً بارزًا في الإدارة الوطنية لعلوم المحيطات والغلاف الجوي بين 1975 و 2003 ، طورت توقعات نقص الأوكسجين السنوي لخليج تشيسابيك وخليج المكسيك - وهما من أجسام المياه في بلدنا الأكثر تضررًا من هذه الزهرات. في جامعة ميتشيغان ، ساعدت في تطوير توقعات طحالب الطحالب الضارة لبحيرة إيري والاستمرار في العمل مع المؤسسات العامة والخاصة حول هذه القضايا.
أستاذ جامعة ميشيغان دونالد سكافيا يناقش توقعات 2015.
{youtube} i70K0Duu-m4 {/ youtube}
تحاول الدول المحيطة ببحيرة إيري وفي حوض نهر المسيسيبي ، الذي يصب في خليج المكسيك ، الحد من تلوث المغذيات لسنوات. فهم يعتمدون في المقام الأول على الخطوات الطوعية ، مثل تقديم منح للمزارعين لاتخاذ خطوات لمنع الأسمدة من غسل حقولهم.
على النقيض من ذلك ، حققت ولايات تشيسابيك نجاحًا أكبر من خلال خطة مفروضة فدراليًا يمكن أن تفرض إجراءات إلزامية عبر مستجمعات المياه في منطقة 64,000-square-mile. من وجهة نظري ، عندما نقارن بين هذين النهجين ، من الواضح أن التدابير الطوعية لا تقدم حتى خدوش متواضعة في تلوث المغذيات.
توقعات هذا العام
هذا العام توقعات بحيرة إيري الضارة الطحالب يحتوي على مؤشر خطورة 7.5 على مقياس 1 إلى 10. هذا هو مماثل لأكبر ثلاث ازهار منذ 2011 ، بما في ذلك واحد جعلت من مياه الصنبور لمدينة Toledo غير صالحة للاستعمال لمدة ثلاثة أيام في 2014. أنتجت الطحالب microcystin - وهو السم الذي يمكن أن تنتج آثار من الطفح الجلدي الخفيف إلى مرض خطير أو الموت.
• توقعات خليج المكسيك يتنبأ منطقة ميتة 8,185 - ميتر المنطقة - أكثر من أربعة أضعاف الهدف المحدد من قبل فرقة العمل الحكومية الدولية. ستكون هذه ثالث أكبر منطقة ميتة في خليج المكسيك منذ بدء القياسات 32 منذ سنوات.
• توقعات تشيسابيك يتوقع منطقة 1.9-cubic-mile hypoxic - ما يقرب من حجم 3.2 مليون أحواض السباحة بالحجم الأولمبي. هذا أكبر بكثير من الأهداف التي تعكسها السياسات الحديثة.
ومع ذلك ، فإن تشيسابيك على الأقل يتحرك في الاتجاه الصحيح. كمية من المواد الغذائية التي تتدفق في الخليج بدأت في الانخفاض.
السعي الطويل لتنظيف بحيرة إيري
عانت بحيرة إيري أول مرة من تلوث المغذيات الثقيلة في 1960s. أثار قانون المياه النظيفة لـ 1972 عملية تنظيف رائعة. المواد الغذائية ، في المقام الأول من مصادر نقطة (حصيف) مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، وخفض إلى النصف ، و البحيرة استجاب بسرعة.
لكن الطحالب الضارة تزهر ونقص الأكسجين عاود الظهور في منتصف 1990ربما بسبب تدفق في شكل من أشكال الفوسفور التي تستخدم بسهولة من قبل الطحالب ثلاث مرات. تعيين المنطقة الميتة سجل جديد في 2012، وتكاثر الطحالب الضارة ضبط السجلات في 2011 و 2015. حتى لو لم تصبح النباتات سامة ، يمكن أن يكون لها آثار مدمرة. على سبيل المثال ، تكلفة 2011 الطحالب الضارة تزهر على بحيرة إيري في المنطقة ما يقرب من دولار أمريكي 71 مليون في انخفاض قيم العقارات ومعالجة المياه ، وإيرادات السياحة المفقودة وفرص الترفيه.
ردا على ذلك ، فإن الولايات المتحدة وكندا تفاوضت جديدة أهداف تحميل الفوسفور تستدعي تخفيضًا بنسبة 40 في المائة من مستويات 2008. وتتطور أونتاريو وأوهايو وميشيغان وإنديانا وبنسلفانيا ونيويورك خطط العمل المحلية للوفاء بتلك الأهداف.
الآن ومع ذلك ، فإن 71 في المئة من المواد الغذائية التي تدخل بحيرة إيري هي من مصادر غير نقطة - أساسا من زراعة. يأتي التلوث من مصدر غير نقطي من مصادر منتشرة ، مثل غسل الأسمدة من المزارع والمروج ، لذلك من الصعب السيطرة عليها.
تساهم الولايات المتحدة بأكثر من 80 في المائة من إجمالي حمولة الفسفور في بحيرة إيري. باختصار ، يجب أن تأتي التخفيضات الكبيرة للأحمال من الزراعة ، ومعظمها من المزارع الأمريكية.
ما مدى فعالية التدابير الطوعية؟
الحكومات عموما لا تريد فرض لوائح بيئية على الأراضي الزراعية. ونتيجة لذلك ، تعتمد معظم خطط العمل الخاصة ببحيرة إيري على برامج طوعية تعتمد على الحوافز لمعالجة فقدان المغذيات من الأراضي الزراعية.
لكن في حوض نهر المسيسيبي ، فشل هذا النهج. على الرغم من أكثر من 30 سنوات من البحث والمراقبة ، على مدى سنوات 15 التقييمات وتحديد الأهدافو أكثر من مليار دولار أمريكي في تمويل الحفظ الفدرالي منذ 1995 ، ومتوسط مستويات النيتروجين في المسيسيبي لم ترفض منذ 1980s.
• فرقة العمل يقود هذا الجهد في الآونة الأخيرة تمديد الموعد النهائي لهدفه من أ 1,930 ميل مربع المنطقة الميتة من 2015 إلى 2035. اليوم المنطقة الميتة أكثر من ثلاثة أضعاف هذا الحجم. لنا النمذجة التي نشرت حديثا تبين أن الأمر سيتطلب خفض نسبة 59 في كمية النيتروجين التي تدخل خليج المكسيك للوصول إلى هدف فريق العمل.
النظام الغذائي للتلوث خليج تشيسابيك
كما كافحت الدول المحيطة بخليج تشيسابيك لعقود من الزمن لإيجاد نهج طوعي قائم على الحوافز. كانت جهودهم غارقة في تأثيرات النمو السكاني والإنتاج الزراعي.
بالاحباط بسبب تفاقم الظروف ، طلبت الولايات من وكالة حماية البيئة في 2010 لإنشاء اقصى تحميل يومي - وهو "حمية تلوث" ضمن إطار تنظيمي بموجب قانون المياه النظيفة الذي يحد من كمية المغذيات والرواسب التي يمكن أن تدخل إلى الخليج. ثم تطورت دول الخليج ومقاطعة كولومبيا خطط التنفيذ و استراتيجيات الإدارة تفصيل كيف ومتى ستفي كل ولاية قضائية بأهدافها الفردية.
على عكس الاستراتيجيات الطوعية ، فإن هذا النهج له أسنان. إذا فشلت الدول في تحقيق مراحل انتقالية مؤقتة للحد من الملوثات ، يمكن أن تفرض وكالة حماية البيئة "تدابير الدعم"، مثل المطالبة بتخفيضات إضافية من مصادر النقاط وحجز أموال المنح الفيدرالية.
المجموعات الزراعية بدعم من 21 الدول خارج مستجمعات المياه تشيسابيكتحدى الحد الأقصى للحمل اليومي في المحكمة ولكن ضائع. بين 2009 و 2015 ، انخفضت كميات من النيتروجين والفوسفور والرواسب في الخليج بنسبة 8 percent و 20 percent و 7 percentعلى التوالى الأعشاب تحت الماء والسرطانات الزرقاء الشهيرة في الخليج هي تبدأ في الشفاء.
لا حمية لبحيرة إيري
مجموعات بيئية مؤخرًا دعوى قضائية ضد وكالة حماية البيئة لفرض إجراءات أقوى على تلوث المغذيات في الحوض الغربي لبحيرة إيري ، بدعم من العديد من أعضاء الكونغرس و اللجنة الدولية المشتركةالذي ينسق جهود الولايات المتحدة وكندا. لكن من الواضح أن وكالة حماية البيئة سوف تكتب حملاً يوميًا قصيراً إجمالياً فقط إذا اتفق كل من ميشيغان وأوهايو ، وهما الولايتان الرئيسيتان في الحوض الغربي للحوض. (أيد سكوت برويت ، مدير وكالة حماية البيئة ، الحد الأقصى لإجمالي التحميل اليومي لخليج تشيسابيك فقط لأن الدول الست في مستجمعات المياه في الخليج أيدتها.)
ميشيغان مؤخرا أعلنت جزءها من بحيرة إيري "ضعاف، "المطلوب لتحريك إجمالي الحمل اليومي الأقصى. لكن أوهايو أعلنت فقط بعض من الشواطئ لها ضعف ، و وافقت وكالة حماية البيئة. لذا فإن احتمالات الانتعاش ضئيلة.
وتطالب صفحة الويب الخاصة بوكالة حماية البيئة الأمريكية بتلوث المغذيات بواحد من أمريكا "المشاكل البيئية الأكثر انتشارًا وتكلفةًا وتحديًا"لكن العمل التطوعي لا يحلها. وسوف طلب الميزانية EPA الرئيس ترامب ل قطع $ 165 مليون في منح للدول للتعامل مع التلوث غير مصدر نقطة.
كما فعلت مفصل من قبليتطلب ترويض تلوث المغذيات نهجا وطنيا واسعا يتضمن خطوات مثل تعديل النظام الغذائي الأمريكي وتغيير سلاسل الإمداد الزراعي وتخفيض إنتاج الإيثانول المستخلص من الذرة. نحتاج أيضًا إلى إيجاد الإرادة لوضع حدود ملزمة قانونًا عندما لا تكون الخطوات الطوعية كافية.
نبذة عن الكاتب
دونالد سكافيا ، أستاذ البيئة والاستدامة ؛ أستاذ الهندسة البيئية ، جامعة ميشيغان
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
at سوق InnerSelf و Amazon
