science >> Wetenschap >  >> Natuur

Inleiding tot de Dode Zone

Foto met dank aan NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio Bovenstaande kaart toont concentraties van fytoplankton, de algenbloei die bijdraagt ​​aan dode zones, in de wateren van de Golfkust. Bekijk meer foto's van het behoud van de oceaan .

Elke lente, een uitgestrekt gebied van de noordelijke Golf van Mexico verliest het grootste deel van zijn zuurstof en wordt dodelijk voor het zeeleven. De dode zone, " ook wel een hypoxische zone , wordt veroorzaakt door de groei van enorme hoeveelheden algen, bekend als: algenbloei . Als algen sterven, bacteriën voeden zich ermee en, in het proces, de beschikbare zuurstof van het water opzuigen. Zuurstofniveaus raken zo uitgeput dat het gebied het leven in zee niet meer kan ondersteunen, en zeedieren moeten naar andere wateren zwemmen of sterven. Behalve dat het onherbergzaam is voor het meeste zeeleven, algenbloei zorgt er ook voor dat water in de dode zone bruin wordt.

Afbeeldingengalerij voor oceaanbehoud

Wat veroorzaakt de algenbloei? Gedeeltelijk, het is een natuurlijk fenomeen, maar ze zijn aanzienlijk versterkt door kunstmest, afvalwater en andere verontreinigende stoffen die de Golf van Mexico binnenkomen vanuit de rivieren Mississippi en Atchafalaya, die beide worden gevoed door watermassa's uit het hele land. Deze verontreinigende stoffen bevatten fosfor en stikstof, die uitstekend voedsel zijn voor algen. Als de lente komt en de sneeuw smelt, verhoogde waterstanden brengen meer voedingsstoffen voor de algen, die ook gedijen in warm water. De dode zone piekt rond begin augustus en verdwijnt dan in de herfst, wanneer het stikstofgehalte in het water afneemt.

De dode zone van 2007 is een van de grootste sinds de metingen in 1985 begonnen. 900 vierkante mijl -- groter dan verschillende Amerikaanse staten [Bron:CNN]. De dode zone van 2006 was 6, 662 vierkante mijl [Bron:BBC], terwijl die in 2002, de grootste die tot nu toe is geregistreerd, gemeten 8, 495 vierkante mijl [Bron:Reuters].

In 2007, het niveau van algenverhogende voedingsstoffen die de Golf van Mexico binnenkwamen, vertegenwoordigde een toename van 300 procent ten opzichte van een halve eeuw eerder, toen dode zones zeldzaam waren [Bron:BBC]. Een wetenschapper van de Louisiana State University schreef de verandering toe aan een toename van de intensieve landbouw, die over het algemeen veel stikstofrijke meststoffen gebruikt, gecombineerd met effecten van het weer [Bron:BBC].

De National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), die de dode zone bewaakt, zei dat het gebied een gevaar vormt voor de visserij-industrie van $ 2,8 miljard per jaar die actief is langs de kusten van Texas en Louisiana [Bron:NOAA]. In deze wateren worden jaarlijks miljoenen ponden garnalen gevangen, maar de afgelopen tien jaar vissers hebben melding gemaakt van dalende vangsten van bruine garnalen. Garnalen gaan misschien dood of zwemmen gewoon naar andere, meer ademend water.

De dode zone van de Golf van Mexico is niet de enige hypoxische zone ter wereld. Voor jaren, Lake Erie heeft last van een terugkerende dode zone, vermoedelijk het resultaat van een combinatie van fosforverontreiniging, invasieve mosselsoorten en een opwarmend klimaat. Een rapport van de Verenigde Naties in 2003 zei dat het aantal seizoensgebonden dode zones over de hele wereld sinds de jaren zestig elke 10 jaar is verdubbeld [Bron:BBC]. Een NOAA-rapport noemt lage zuurstofniveaus als een groot probleem in ondiepe waterwegen en kustgebieden wereldwijd.

Er zijn andere problemen voor vissersgemeenschappen, te. Schadelijke algenbloei (HAB's), zoals rode vloed en gouden algen, produceren gifstoffen wanneer ze vervallen, het doden van het zeeleven en het maken van de wezens giftig voor de mens. Maar HAB's moeten niet worden verward met de hierboven beschreven algenbloei. Hoewel menselijke vervuiling bijdraagt ​​aan de dode zone van de Golf van Mexico en andere hypoxische zones, wetenschappers moeten nog een verband leggen tussen vervuiling en HAB's, die van nature voorkomen.

Op de volgende pagina, we gaan dieper in op de oorzaken van de dode zone en wat er wordt gedaan om te voorkomen dat deze nog groter wordt.

Videogalerij:onze wateren beschermen

Stroom- en rivierhabitats vormen enkele van 's werelds belangrijkste en mooiste ecosystemen. Leer meer over beek- en rivierhabitats in deze video van Eco Geeks. Honderden miljoenen mensen wereldwijd hebben geen toegang tot schoon water. Lees hoe het MIT Nepal Water Project helpt om schoon water te leveren en ziekten in Nepal te voorkomen.

Oorzaken van dode zones

Op de bovenstaande foto zijn enkele dode krabben te zien die op de kust aanspoelden de kust van Oregon, slachtoffers van een grote terugkerende dode zone in dat gebied. Elizabeth Gates/Associated Press

De dode zone komt van nature voor, maar menselijke activiteit maakt het veel erger doordat zijrivieren overvol raken met sommige voedingsstoffen, terwijl die zijrivieren andere belangrijke voedingsstoffen missen. Stikstof (in zout water) en fosfor (in zoet water) zijn de voedingsstoffen die het meest bijdragen aan algenbloei. Een gebrek aan silicium in het water beperkt de groei van diatomeeën , een nuttige soort algen. Dus waar komt deze nutriëntenvervuiling vandaan? Intensieve landbouw is de praktijk die het meest wordt gekoppeld aan dode zones.

Intensieve landbouw, ook wel intensieve landbouw genoemd, maakt gebruik van een grote investering van kapitaal en een combinatie van kunstmest, pesticiden, fungiciden, zware machines, irrigatie en andere moderne landbouwtechnieken om de opbrengst van een stuk land te maximaliseren. De praktijk wordt gekenmerkt door een hogere productiviteit en vereist minder arbeiders dan extensieve landbouw .

Critici beschuldigen beoefenaars van intensieve landbouw ervan het milieu te schaden door het creëren van dierlijk afval en afvloeiing van kunstmest, het gebruik van gevaarlijke pesticiden, bijdragen aan dierziekten en het scheppen van onmenselijke omstandigheden voor vee. Vandaag, intensieve landbouw is zowel wijdverbreid als productief, hoewel het gebruik van kunstmest, chemicaliën en veilige milieupraktijken kunnen drastisch variëren, afhankelijk van de boeren en de overheidsregelgeving.

Sommige wetenschappers noemen de ethanolrage als een bijdrage aan de dode zone. Het gebruik van biobrandstofgewassen betekent dat er meer maïs dan ooit wordt geplant in de Verenigde Staten. Maïs heeft veel kunstmest nodig, die vol zit met stikstof dat in het grondwater sijpelt en via lokale rivieren in de Mississippi terechtkomt. Het stikstofgehalte in de Mississippi-rivier was in mei 2007 met 35 procent gestegen ten opzichte van 2002, en het waterpeil van de rivier daalde met meer dan 20 procent vergeleken met vijf jaar eerder, veroorzaakt een enorme toestroom van algenbloei [Bron:The Herald Tribune].

Het verlies van wetlands heeft het vermogen van regionale ecosystemen om stikstof uit lokale wateren te verwijderen drastisch verminderd. Zeven staten in het Midwesten hebben de afgelopen 200 jaar 35 miljoen hectare wetlands verloren, terwijl 50 procent van de wetlands verdwenen is uit Tennessee, Louisiana, Mississippi en Arkansas [Bron:NOAA].

Ondanks de geleidelijke uitbreiding van de dode zone, wetenschappers beweren dat we het vermogen hebben om het te verminderen. Beperking van het gebruik van stikstofrijke meststoffen, het implementeren van waterbesparings- en recyclingpraktijken, en het voorkomen van rioollekken en afvoer van afvalverwerkingsinstallaties moeten allemaal helpen om het stikstofgehalte laag te houden. In 1998, het Amerikaanse Congres heeft de Harmful Algal Bloom and Hypoxia Research and Control Act aangenomen, waarin werd gevraagd om het onderzoek te onderzoeken en te werken om schadelijke algenbloei en hypoxie in te dammen. Onderzoekers van universiteiten en de NOAA gebruiken modelleringstechnieken om in te schatten hoeveel van bepaalde verbindingen verwijderd moeten worden om de dode zone te verkleinen.

Ironisch, de dode zone kan positief worden beïnvloed door een actief orkaanseizoen. Een belangrijke factor die bijdraagt ​​aan dode zones is wanneer water wordt gestratificeerd -- warm, zoet water bezinkt bovenop kouder, zouter water. Deze gelaagdheid beperkt de beluchting van diepere wateren, aangezien algenbloei naar de bodem zakt en vergaat. Een orkaan kan de Golfwateren opschudden, het verspreiden van een deel van de algen en het gedeeltelijk aanvullen van zuurstofniveaus. De NOAA voorspelt zeven tot tien orkanen voor 2007, met drie tot vijf van hen kwalificeren als "grote orkanen" [Bron:NOAA]. Hoewel deze stormen de dode zone kunnen opschudden en mogelijk de vangst van bruine garnalen kunnen vergroten, ze zullen komen op een moment dat de gemeenschappen aan de Golfkust nog steeds herstellen van de verwoesting van de orkanen Katrina en Rita.

Voor meer informatie over dode zones, algenbloei en andere gerelateerde onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe riool- en septische systemen werken
  • Kan water slecht worden?
  • Hoe orkanen werken
  • Wat is een Nor'easter?
  • Wat veroorzaakt hoogwater en laagwater?
  • Is er daar een kreeft van 400 pond?
  • Hoe scheurstromen werken
  • Hoe meten ze het zeeniveau?

Meer geweldige links

  • Naarmate de vraag naar ethanol groeit, dat geldt ook voor 'Dead Zone' in de Golf van Mexico
  • Rode vloed en schadelijke algenbloei

bronnen

  • "'Dode zone' in de Golf van Mexico in top 3 ooit in kaart gebracht." Geassocieerde pers. CNN.com. 29 juli 2007. http://www.cnn.com/2007/TECH/science/07/29/dead.zone.ap/index.html
  • "Distributie van HAB's in de VS." De pagina over schadelijke algen. http://www.whoi.edu/redtide/HABdistribution/HABmap.html
  • "Dode zone van de Golf wordt de grootste ooit." BBC nieuws. 18 juli 2007. http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6904249.stm
  • "Schadelijke algenbloei." Texas parken en dieren in het wild. 9 februari 2007. http://www.tpwd.state.tx.us/landwater/water/environconcerns/hab/
  • "Hypoxie en nutriëntenvervuiling." Centrum voor gesponsord kustoceaanonderzoek. NOAA. 12 april 2007. http://www.cop.noaa.gov/stressors/pollution/welcome.html
  • "In de diepte:Red Tide." Heraut Tribune. 21 februari 2007. http://www.heraldtribune.com/apps/pbcs.dll/section?CATEGORY=NEWS20§ioncat=134090
  • "intensieve landbouw". Encyclopedie Britannica. 2007. Encyclopedie Britannica Online. 23 juli 2007. http://www.britannica.com/eb/article-9042533/intensive-agriculture
  • "Intensieve landbouw versus biologische landbouw." BBC. http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/biology/livingthingsenvironment/4foodandsustainabilityrev5.shtml
  • "NOAA voorspelt boven normaal Atlantisch orkaanseizoen 2007." NOAA tijdschrift. http://www.noanews.noaa.gov/stories2007/s2864.htm
  • "Record Grootte Dode Zone Voorspelling in de Golf van Mexico." Milieu Nieuwsdienst. 20 juli 2007. http://www.ens-newswire.com/ens/jul2007/2007-07-20-09.asp
  • "Rood tij en schadelijke algenbloei." De pagina over schadelijke algen. 22 januari 2007. http://www.whoi.edu/redtide/
  • "Rapport:zuurstofarme 'dode zone' groeit in de Golf." Geassocieerde pers. CNN.com. 17 juli 2007. http://edition.cnn.com/2007/TECH/science/07/17/gulf.deadzone.ap/
  • "De oorzaken van hypoxie in de noordelijke Golf van Mexico." NOAA. http://www.ncddc.noaa.gov/ecosystems/hypoxia/images/hypox_finalcauses.pdf
  • "Het probleem van hypoxie in de noordelijke Golf van Mexico." NOAA. http://www.ncddc.noaa.gov/ecosystems/hypoxia/images/hypox_finalprob.pdf
  • Kox, Tonijn. "Naarmate de vraag naar ethanol groeit, dat geldt ook voor 'Dead Zone' in de Golf van Mexico." Bloomberg News. International Herald Tribune. 23 juli 2007. http://www.iht.com/articles/2007/07/22/bloomberg/bxdead.php
  • O'Neil, Dennis. "Intensieve landbouw." Patronen van bestaan. http://anthro.palomar.edu/subsistence/sub_5.htm
  • Spinner, Kate. "De dode zone lijkt zich uit te breiden in de Golf van Mexico." Heraut Tribune. 20 juli 2007. http://www.heraldtribune.com/article/20070720/NEWS/707200510
  • Vosgerchiaan, Jessica. 'Wat is er griezelig aan Erie?' Michigan Dagelijks. 14 november 2006. http://media.www.michigandaily.com/media/storage/paper851/news/2006/11/14/State/Whats.Eerie.About.Erie-2458015.shtml?norewrite200611141537&sourcedomain=www.michigandaily.com&mkey=2200913
  • Zabarenko, Debora. "De dode zone van de Golf van Mexico zou dit jaar kunnen uitbreiden." Reuters VK. 17 juli 2007. http://uk.reuters.com/article/scienceNews/idUKN1723032420070717