Skadelig algeopblomstring i Lake Erie, 13. oktober 2011. NASA Earth Observatory, CC BY

Sommeren er sæson for skadelige alger blomstrer i mange amerikanske søer og bugter. De opstår, når vandområder bliver overbelastet med kvælstof og fosfor fra gårde, vandbehandlingsanlæg og andre kilder. Varmt vand og masser af næringsstoffer fremmer hurtig vækst af alger, der kan være giftige og potentielt dødelige for vandlevende organismer og mennesker.

Til sidst sætter alger sig til bunds og henfalder, opbruger opløst ilt i vandet og skaber hypoxi – "døde zoner", hvor iltniveauet er lavt nok til at dræbe fisk.

Som seniorforsker ved National Oceanographic and Atmospheric Administration mellem 1975 og 2003 udviklede jeg årlige hypoxiprognoser for Chesapeake Bay og Den Mexicanske Golf – to af vores lands vandområder, der blev mest skadet af disse opblomstringer. På University of Michigan hjalp jeg med at udvikle skadelige algeopblomstringsprognoser for Lake Erie og fortsætter med at arbejde med offentlige og private organisationer om disse spørgsmål.

Professor Donald Scavia fra University of Michigan diskuterer 2015-prognoserne.

{youtube}i70K0Duu-m4{/youtube}

Stater omkring Lake Erie og i Mississippi-flodbassinet, som dræner til den Mexicanske Golf, har i årevis forsøgt at reducere næringsstofforurening. De er primært afhængige af frivillige skridt, såsom at tilbyde tilskud til landmænd for at tage skridt til at forhindre gødning i at skylle af deres marker.

I modsætning hertil har stater omkring Chesapeake haft større succes med en føderalt håndhævet plan, der kan pålægge obligatoriske handlinger på tværs af bugtens 64,000 kvadratkilometer store vandskel. Fra mit perspektiv, når vi sammenligner disse to tilgange, er det klart, at frivillige foranstaltninger ikke engang gør beskedne indhug i næringsstofforureningen.

Årets prognoser

Dette års Lake Erie prognose for skadelig algeopblomstring har et sværhedsindeks på 7.5 på en skala fra 1 til 10. Dette kan sammenlignes med de tre største opblomstringer siden 2011, herunder en, der gjorde byen Toledos postevand ubrugeligt i tre dage i 2014. Algerne producerede mikrocystin – et giftstof, der kan give effekter fra milde hududslæt til alvorlig sygdom eller død.

Mexicanske Golf prognose forudsiger en død zone på 8,185 kvadratkilometer – mere end fire gange målet sat af en mellemstatslig taskforce. Dette vil være den tredjestørste døde zone i Mexicogolfen siden målingerne begyndte for 32 år siden.

Chesapeake vejrudsigt forudsiger en 1.9 kubik-mile hypoxisk region - næsten volumen af ​​3.2 millioner swimmingpools i olympisk størrelse. Dette er meget større end målene i de seneste politikker.

Ikke desto mindre bevæger Chesapeaken sig i den rigtige retning. Mængden af ​​næringsstoffer, der strømmer ind i bugten, begynder at falde.

Den lange søgen efter at rense Lake Erie

Lake Erie led først af kraftig næringsstofforurening i 1960'erne. Clean Water Act af 1972 udløste en bemærkelsesværdig oprydning. Næringsstoffer, primært fra punkt (diskrete) kilder som spildevandsrensningsanlæg, blev skåret i to, og sø reagerede hurtigt.

Men skadelige alger blomstrer og hypoxi genopstod i midten af ​​1990'erne, sandsynligvis fordi der løber ud i søen af ​​en form for fosfor, der let bruges af alger tredoblet. Den døde zone satte en ny rekord i 2012, og skadelige alger blomstrer satte rekorder i 2011 og 2015. Selvom blomster ikke bliver giftige, kan de have ødelæggende virkninger. For eksempel kostede den skadelige algeopblomstring i 2011 på Lake Erie regionen næsten 71 millioner USD i formindskede ejendomsværdier, vandbehandling og tabte turismeindtægter og rekreative muligheder.

Som svar forhandlede USA og Canada nye mål for fosforbelastning der kræver en reduktion på 40 procent fra 2008-niveauerne. Ontario, Ohio, Michigan, Indiana, Pennsylvania og New York udvikler sig indenlandske handlingsplaner at nå disse mål.

Nu er 71 procent af næringsstofferne, der kommer ind i Lake Erie, fra ikke-punktkilder – hovedsageligt fra Landbrug. Ikke-punktforurening kommer fra diffuse kilder, såsom gødningsvask af gårde og græsplæner, så det er sværere at kontrollere.

USA bidrager med over 80 procent af Lake Eries samlede fosforbelastning. Samlet set vil store belastningsreduktioner skulle komme fra landbruget, for det meste fra amerikanske gårde.

Hvor effektive er frivillige foranstaltninger?

Regeringer er generelt afvisende over for at pålægge miljøbestemmelser på landbrugsjord. Som følge heraf er de fleste handlingsplaner for Lake Erie afhængige af frivillige, incitamentsbaserede programmer for at imødegå tab af næringsstoffer fra landbrugsjord.

Men i Mississippi-flodens bassin har denne tilgang fejlet. På trods af mere end 30 års forskning og overvågning, over 15 års vurderinger og målsætningog over 30 milliarder dollars i føderal bevaringsfinansiering siden 1995, gennemsnitlige nitrogenniveauer i Mississippi er ikke faldet siden 1980'erne.

task force at lede denne indsats forlængede for nylig deadline for sit mål om en 1,930 kvadratkilometer død zone fra 2015 til 2035. I dag er den døde zone mere end tre gange så stor. Vores nyudgivet modellering viser, at det ville kræve en reduktion på 59 procent i mængden af ​​kvælstof, der kommer ind i den Mexicanske Golf, for at nå taskforcens mål.

Chesapeake Bays forureningsdiæt

Stater omkring Chesapeake Bay kæmpede også i årtier for at få frivillige, incitamentsbaserede tilgange til at fungere. Deres indsats blev overvældet af virkningerne af befolkningstilvækst og landbrugsproduktion.

Frustrerede over forværrede forhold bad staterne EPA i 2010 om at etablere en samlet maksimal daglig belastning - En "forureningsdiæt" inden for en lovgivningsmæssig ramme under lov om rent vand, der begrænser mængden af ​​næringsstoffer og sedimenter, der kan komme ind i bugten. Bay-staterne og District of Columbia udviklede sig derefter implementeringsplaner , ledelsesstrategier detaljeret hvordan og hvornår hver jurisdiktion ville opfylde sine individuelle mål.

I modsætning til frivillige strategier har denne tilgang tænder. Hvis stater går glip af midlertidige milepæle for at reducere forurenende stoffer, kan EPA pålægge dem "bagstopperforanstaltninger,” såsom at kræve yderligere reduktioner fra punktkilder og tilbageholdelse af føderale tilskudspenge.

Landbrugsgrupper, støttet af 21 stater uden for Chesapeake vandskel, anfægtede den samlede maksimale daglige belastning i retten, men tabte. Mellem 2009 og 2015 faldt mængderne af nitrogen, fosfor og sediment i bugten med 8 procent, 20 procent og 7 procent, henholdsvis. Undervandsgræsser og bugtens ikoniske blå krabber er begynder at komme sig.

Ingen diæt til Lake Erie

Miljøgrupper for nylig sagsøgt EPA at fremtvinge en stærkere indsats mod næringsstofforurening i Lake Eries vestlige bassin, med støtte fra flere medlemmer af kongressen og Den Internationale Blandede Kommission, som koordinerer indsatsen fra USA og Canada. Men EPA vil tilsyneladende kun skrive en samlet maksimal daglig belastning, hvis både Michigan og Ohio, de to nøglestater i det vestlige bassinvandskel, er enige. (EPA-administrator Scott Pruitt godkendte kun Chesapeake Bays samlede maksimale daglige belastning fordi alle seks stater i bugtens vandskel støttede det.)

Michigan for nylig erklærede sin del af Lake Erie "forringet,” som er påkrævet for at udløse en samlet maksimal daglig belastning. Men Ohio erklærede kun nogle af sine kyster for svækkede, og EPA var enig. Så udsigterne til en bedring er små.

EPA's webside kalder næringsstofforurening en af ​​USA's "mest udbredte, dyre og udfordrende miljøproblemer." Men frivillig handling løser det ikke. Og det ville præsident Trumps EPA-budgetanmodning skære 165 millioner dollars i tilskud til stater til at håndtere ikke-punktkildeforurening.

Som jeg har detaljeret før, vil tæmning af næringsstofforurening kræve en bred national tilgang, der omfatter trin som ændring af den amerikanske kost, ændring af landbrugsforsyningskæder og reduktion af produktionen af ​​majsbaseret ethanol. Vi skal også finde viljen til at sætte juridisk bindende grænser, når frivillige skridt ikke er nok.

Om forfatteren

Donald Scavia, professor i miljø og bæredygtighed; professor i miljøteknik, University of Michigan

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relaterede Bøger:

at InnerSelf Market og Amazon