Haitallinen levien kukinta Lake Erie, lokakuu 13, 2011. NASA: n maapallon observatorio, CC BY

Kesä on kesäkausi haitallisia leväkukintoja monissa USA: n järvissä ja lahdissa. Ne syntyvät, kun vesistöistä on ylikuormittunut tilojen, vedenkäsittelylaitosten ja muiden lähteiden typpi ja fosfori. Lämmin vesi ja paljon ravintoaineita edistävät levien nopeaa kasvua, joka voi olla myrkyllistä ja mahdollisesti hengenvaarallista vesieliöille ja ihmisille.

Lopulta levät laskeutuvat pohjaan ja hajoavat, poistamalla veteen liuenneen hapen, luoden hypoksia - ”kuolleet vyöhykkeet”, joissa happitasot ovat riittävän alhaiset tappamaan kaloja.

1975in ja 2003in kansallisen valtameren ja ilmakehän hallinnon vanhempana tutkijana olen kehittänyt vuotuisia hypoksianäkymiä Chesapeake-lahdelle ja Meksikonlahdelle - kahdelle kansakuntamme vesistöistä, joista nämä kukinnat ovat eniten kärsineet. Michiganin yliopistossa autoin kehittämään haitallisia levien kukinnan ennusteita Erie-järvelle ja jatkamaan yhteistyötä julkisten ja yksityisten organisaatioiden kanssa näissä asioissa.

Michiganin yliopiston professori Donald Scavia käsittelee 2015-ennusteita.

{youtube}i70K0Duu-m4{/youtube}

Erie-järven ja Mississippi-joen valuma-alueella olevat valtiot, jotka valuvat Meksikonlahdelle, ovat yrittäneet vähentää ravinteiden saastumista jo vuosia. Ne tukeutuvat ensisijaisesti vapaaehtoisiin toimiin, kuten tarjoamalla viljelijöille apurahoja, joilla estetään lannoitteiden peseminen pois alaltaan.

Sitä vastoin Chesapeaken ympärillä olevat valtiot ovat menestyneet liittovaltion pakotetulla suunnitelmalla, joka voi pakottaa pakollisia toimia yli lahden 64,000-neliökilometrin. Minusta näkökulmastani, kun vertaamme näitä kahta lähestymistapaa, on selvää, että vapaaehtoiset toimenpiteet eivät edes tee vaatimattomia kolhuja ravintoaineiden pilaantumisessa.

Tämän vuoden ennusteet

Tämän vuoden Lake Erie haitallinen levien kukinta ennuste 7.5: n vakavuusindeksi 1: ssa on 10. Tämä on verrattavissa kolmeen suurimpaan kukintaan 2011in jälkeen, mukaan lukien yksi teki Toledon kaupungin vesijohtovettä käyttökelvottomaksi kolme päivää 2014: ssa. Levät tuottivat mikrokystiiniä - toksiinia, joka voi aiheuttaa vaikutuksia lievistä ihottumista vakavaan sairauteen tai kuolemaan.

- Meksikonlahden ennuste ennustaa 8,185-neliökilometrin kuollut vyöhykkeen - yli neljä kertaa tavoitteen asettaman tavoitteen hallitustenvälinen työryhmä. Tämä on kolmanneksi suurin Meksikonlahden kuollut alue, koska mittaukset alkoivat 32 vuotta sitten.

- Chesapeake ennustaa ennustaa 1.9-kuutiometriä hypoksista aluetta - lähes koko 3.2 miljoonan olympia-kokoisen uima-altaan. Tämä on paljon suurempi kuin viimeaikaisissa politiikoissa esitetyt tavoitteet.

Kuitenkin ainakin Chesapeake liikkuu oikeaan suuntaan. Lahteen virtaavien ravinteiden määrä on alkanut laskea.

Pitkä pyrkimys puhdistaa Erie-järvi

Erie-järvi kärsi ensimmäistä kertaa raskaasta ravinteiden aiheuttamasta pilaantumisesta 1960issa. 1972in puhdas vesi -laki sai aikaan huomattavan puhdistuksen. Ravintoaineet, pääasiassa pistemäisistä lähteistä, kuten jätevedenpuhdistamoista, leikattiin puoliksi ja järvi reagoi nopeasti.

Mutta haitallisten levien kukinta ja hypoksia uudelleen 1990-puolivälissäluultavasti siksi, että levät muodostavat fosforin järven, jota levät helposti käyttävät kolminkertaistuneen. Kuollut vyöhyke asettaa a uusi ennätys 2012issaja haitallisia leväkukintoja aseta tietueita 2011issa ja 2015. Vaikka kukinta ei tule myrkylliseksi, niillä voi olla tuhoisia vaikutuksia. Esimerkiksi Xnumxin haitalliset leväkukinnat Erie-järvellä maksavat alueelle lähes $ 71 miljoonaa kiinteistöarvojen vähenemisessä, vedenkäsittelyssä ja turismitulojen ja virkistysmahdollisuuksien menettämisessä.

Vastauksena Yhdysvallat ja Kanada neuvottelivat uudestaan fosforikuormitustavoitteet jotka vaativat 40-prosentin alennuksen 2008-tasoista. Ontario, Ohio, Michigan, Indiana, Pennsylvania ja New York kehittyvät kansalliset toimintasuunnitelmat tavoitteiden saavuttamiseksi.

Nyt kuitenkin 71-prosenttiosuus ravintoaineista, jotka tulevat Erie-järvelle, ovat peräisin lähteistä - lähinnä maatalous. Ei-pistelähteiden aiheuttama pilaantuminen on peräisin hajakuormituslähteistä, kuten lannoitteista, jotka pestään pois maatiloilta ja nurmikoilta, joten on vaikeampaa valvoa.

Yhdysvallat osallistuu 80-prosentin osuuteen Lake Erie'n kokonaisfosforikuormituksesta. Yhteenvetona voidaan todeta, että suuret kuormituksen vähennykset tulevat maataloudesta, lähinnä Yhdysvaltain tiloista.

Kuinka tehokkaita ovat vapaaehtoiset toimenpiteet?

Hallitukset ovat yleensä vastenmielisiä asettamasta ympäristösäännöksiä maatalousmaalle. Tämän seurauksena useimmat Lake Erie -ohjelmaa koskevat toimintasuunnitelmat perustuvat vapaaehtoisiin kannustinpohjaisiin ohjelmiin, joilla puututaan maatalousmaiden ravinteiden häviämiseen.

Mutta Mississippi-joen valuma-alueella tämä lähestymistapa on epäonnistunut. Huolimatta yli 30in vuosien tutkimuksesta ja seurannasta yli 15in vuoden arviointeja ja tavoitteiden asettamistaja yli US $ 30 miljardia liittovaltion säilyttämisrahoituksessa 1995in jälkeen, keskimääräinen typen määrä Mississippissä eivät ole laskeneet 1980: ien jälkeen.

- työryhmä tämä pyrkii viime aikoina pidentämään tavoitteensa a 1,930-neliön meripeninkulman kuollut alue 2015ista 2035iin. Tänään kuollut alue on enemmän kuin kolminkertainen. Meidän äskettäin julkaistu mallinnus osoittaa, että Meksikonlahdelle tulevan typpimäärän vähentäminen 59-prosenttiyksikköä pienentää työryhmän tavoitteen saavuttamiseksi.

Chesapeake Bayn saasteiden ruokavalio

Myös Chesapeake-lahden ympärillä olevat valtiot kamppailivat vuosikymmeniä vapaaehtoisen, kannustinpohjaisen lähestymistavan toteuttamiseksi. Niiden ponnisteluja rasittivat väestönkasvun ja maataloustuotannon vaikutukset.

Pahentuneiden olosuhteiden vuoksi valtiot pyysivät EPA: ta 2010issa perustamaan a suurin sallittu päivittäinen kuorma - "Pilaantumisen ruokavalio" puhtaaseen vesilakiin liittyvässä sääntelykehyksessä, joka rajoittaa lahdelle pääsevien ravinteiden ja sedimenttien määrää. Bay-valtiot ja Columbian piiri kehittyivät sitten toteutussuunnitelmia ja hallintastrategiat yksityiskohtaisesti, miten ja milloin kukin lainkäyttöalue täyttää yksittäiset tavoitteensa.

Toisin kuin vapaaehtoiset strategiat, tällä lähestymistavalla on hampaita. Jos valtiot menettävät välitavoitteita pilaavien aineiden vähentämiseksi, EPA voi määrätä ”Backstop-toimenpiteet, ”Kuten esimerkiksi lisävähennyksiä pisteen lähteistä ja liittovaltion apurahojen pidättämistä.

Maatalouden ryhmät, 21-valtiot tukevat Chesapeake-vesistöalueen ulkopuolella, riitautti koko päivän enimmäiskuormituksen tuomioistuimessa, mutta menetetty. 2009: n ja 2015: n välissä lahden typen, fosforin ja sedimentin kuormitukset laskivat 8 prosenttia, 20 prosenttia ja 7 prosenttia, vastaavasti. Vedenalaiset ruohot ja lahden ikoniset siniset raput ovat alkavat toipua.

Erie-järvelle ei ole ruokavaliota

Ympäristöryhmät äskettäin haastoi EPA: n pakottaa voimakkaampia toimia ravinteiden aiheuttamalle pilaantumiselle Erie-järven läntisessä altaassa useita kongressin jäseniä ja Kansainvälinen sekakomissio, joka koordinoi Yhdysvaltojen ja Kanadan ponnisteluja. Mutta EPA kirjoittaa ilmeisesti kokonaiskeskiarvon vain, jos molemmat Michigan ja Ohio, kaksi läntisen valuma-alueen keskeistä valtiota, sopivat. (EPA: n pääkäyttäjä Scott Pruitt hyväksyi Chesapeake Bayn enimmäispäivän kuormituksen koska kaikki kuusi valtiota lahden vesistöalueella tukivat sitä.)

Michigan äskettäin ilmoitti osan Erie-järvestä ”, ”Joka edellyttää, että suurin sallittu päivittäinen kuorma käynnistyy. Mutta Ohio julisti vain joitakin sen rantaviivoista heikentyneitä, ja EPA yhtyi. Niinpä elpymisen näkymät ovat ohut.

EPA: n verkkosivu kutsuu ravinteiden saastumista Amerikan yhdeksi ”Yleisin, kallis ja haastava ympäristöongelma. ”Mutta vapaaehtoinen toiminta ei ratkaise sitä. Ja presidentti Trumpin talouskumppanuussopimuksen talousarvioesitys olisi leikkaa $ 165 miljoonaa avustuksia valtioille, jotka käsittelevät lähteiden aiheuttamaa pilaantumista.

Kuten olen yksityiskohtaisestiravintoaineiden pilaantuminen vaatii laajaa kansallista lähestymistapaa, joka sisältää vaiheet, kuten amerikkalaisen ruokavalion muuttaminen, maatalouden toimitusketjujen muuttaminen ja maissin etanolin tuotannon vähentäminen. Meidän on myös löydettävä tahto asettaa oikeudellisesti sitovat rajat, kun vapaaehtoiset toimet eivät riitä.

Author

Donald Scavia, ympäristö- ja kestävän kehityksen professori; Ympäristötekniikan professori, University of Michigan

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon