De kwaliteit van onze rivieren en meren kan onder druk komen te staan ​​door schadelijke niveaus van oplosbaar fosfor, ondanks goedbedoelde maatregelen om bodemerosie te verminderen en landbouwgrond beter te beheren en in stand te houden voor de productie van gewassen, blijkt uit een nieuwe studie.

Het in het VK gevestigde Centre for Ecology &Hydrology (CEH) leidde een team van internationale wetenschappers, die ontdekten dat verhoogde niveaus van oplosbaar fosfor in rivieren die Lake Erie binnenkomen, in Amerika, kan worden gekoppeld aan instandhoudingsmaatregelen, ondanks hun succes bij het verminderen van bodemerosie en nutriëntenverliezen in deeltjesvorm.

Uit het onderzoek blijkt dat sinds het begin van de jaren 2000, er is een verhoogde mate van oplosbare fosforinvoer van rivieren die het Western Lake Erie Basin binnenkomen - wat in verband is gebracht met de toenemende omvang en ernst van schadelijke algenbloei.

Fosfor is een essentiële voedingsstof voor de productie van gewassen en voor terrestrische en zoetwaterecosystemen. Maar verhoogde niveaus van oplosbaar fosfor kunnen de proliferatie van algen veroorzaken die toxines produceren die schadelijk kunnen zijn voor vissen, andere dieren en planten in meren, rivieren en beken. De schadelijke algen kunnen ook water aantasten dat voor menselijke consumptie wordt behandeld.

Hoofdauteur Professor Helen Jarvie, een hoofdwetenschapper in waterkwaliteit bij het Centrum voor Ecologie &Hydrologie, zei, "We hebben rekening gehouden met veranderende weers- en regenpatronen, en ontdekte dat toenamen in rivierstromen alleen al ongeveer een derde van de duidelijke toename van oplosbare fosfor die Lake Erie binnenkwam sinds 2002 bijdroeg, ondanks vermindering van het gebruik van kunstmest en hoeveelheden fosfor die in de bodem zijn opgeslagen. De overige twee derde moet voortkomen uit andere veranderingen binnen het stroomgebied."

"We merkten op dat overuren, conserverende grondbewerking - waar velden niet worden geploegd, en gewasresten blijven op de velden voor en na het planten van het volgende gewas, om bodemerosie en afvoer te verminderen – heeft sinds het midden van de jaren tachtig een toenemende adoptietrend voortgezet. Het is aannemelijk dat de overgang van conventionele naar conserverende grondbewerking, samen met minder opname in de bodem van gestrooide fosforbemestingstoepassingen, kan onbedoeld een ophoping van zeer oplosbare fosfor op het bodemoppervlak hebben veroorzaakt.

"Dit kan de verliezen van oplosbaar fosfor verhogen tijdens door regen veroorzaakte afvoergebeurtenissen, en kan ook zijn verergerd door de installatie van ondergrondse drainage, die de oplosbare fosfor snel van velden naar rivieren kan overbrengen."

Ze voegde eraan toe:"Deze onderzoeksresultaten hebben belangrijke implicaties tot ver buiten het Lake Erie Basin, omdat conserverende grondbewerking algemeen wordt aanbevolen als een gunstige managementpraktijk voor het verminderen van erosie en nutriëntenverliezen van akkerland in het VK en in heel Europa en Noord-Amerika."

In de jaren tachtig en negentig, er waren grote verbeteringen van de waterkwaliteit in Lake Erie, als gevolg van de Schoonwaterwet die de toevoer van afvalwater regelt, verbeterd mestbeheer, en instandhoudingsmaatregelen, die bodemerosie en het verlies van fijnstof aan de bodemdeeltjes verminderden.

Echter, in de afgelopen 15 jaar, de waterkwaliteit is achteruitgegaan, met toename van algenbloei in het westelijke bekken, verband met de opkomst van de meer ecologisch schadelijke oplosbare vorm van fosfor. In 2014, een giftige algenbloei in het Western Lake Erie Basin leidde tot een "niet drinken"-advies voor meer dan 400, 000 mensen in de stad Toledo, Ohio.

Hierdoor is in 2016 de regeringen van de VS en Canada hebben een nieuw doel gesteld om de hoeveelheid fosfor die Lake Erie binnenkomt met 40 procent te verminderen.

Co-auteur professor Andrew Sharpley, Hoogleraar bodem- en waterkwaliteit aan de Universiteit van Arkansas, zei, "De belangrijkste les die we hebben geleerd, is dat er onbedoelde gevolgen kunnen zijn van veranderende landbouwconserveringspraktijken, die moet worden erkend.

"Effectieve instandhouding is een adaptief proces. In het geval van stroomgebieden van Lake Erie, verminderde grondbewerking drastisch verminderde erosie, maar zonder de mestbeheerpraktijken te veranderen, dit effectief gevangen fosfor op het bodemoppervlak.

"Er was een uiteindelijke overgang van de bodem als een gootsteen voor fosfor om een ​​bron te worden voor drainagewater. De implicaties van dit onderzoek resoneren buiten het Lake Erie Basin en zijn belangrijk voor het overbrengen van wetenschap naar de langetermijnvoordelen van natuurbeheer."

De bevindingen waren gebaseerd op het 40-jarige record van de dagelijkse rivier-waterchemie van de Universiteit van Heidelberg voor de grote rivieren die uitmonden in het stroomgebied van het Western Lake Erie, en aantonen dat er wereldwijd behoefte is aan monitoring van de waterkwaliteit op lange termijn om veranderingen te detecteren, zodat we onze watervoorraden adaptief kunnen beheren om hun kwaliteit en veiligheid op de lange termijn te waarborgen.

Het rapport gepubliceerd in het Journal of Environmental Quality roept op tot benaderingen voor bodem- en waterkwaliteitsbeheer die zowel oplosbare als deeltjesvormige fosforverliezen uit landbouwgrond aanpakken, en benadrukt dat aanvullende instandhoudingsmaatregelen nodig zullen zijn om de oplosbare fosforcomponent aan te pakken.