Een gevolg van de wereldwijde klimaatverandering is de kans op extremere schommelingen tussen droogte en overstroming, een fenomeen genaamd "whiplash weer".

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van de Universiteit van Kansas hebben bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Biogeochemie het tonen van weerswhiplash in de landbouwregio's van het Amerikaanse Midwesten zal de verslechtering van de waterkwaliteit veroorzaken, gemeenten dwingen om dure remedies te zoeken om de inwoners van veilig drinkwater te voorzien.

"Naarmate regenvalpatronen veranderen met klimaatverandering, er wordt voorspeld dat er meer tijden van droogte zullen zijn, en meer tijden van overmatige regenval - echt grote stormen, " zei Terry Loecke, assistent-professor milieustudies aan de Universiteit van Kansas en hoofdauteur van het nieuwe onderzoek.

Loecke en co-auteur Amy Burgin, universitair hoofddocent milieustudies, zei dat de extreme flux tussen droogte en regenval de opslag van voedingsstoffen in het agrarische landschap verandert, vooral stikstof die wordt gebruikt bij het bemesten van boerderijen.

"Boeren gebruiken hun normale hoeveelheid kunstmest, maar als we een droogte hebben, planten worden niet zo groot en nemen minder stikstof op, " zei Loecke. "In plaats van in de planten te gaan, die zou worden geoogst, het blijft in de grond - en geen water spoelt het weg."

Maar als er overstromingen komen, stikstof wordt gewassen in oppervlaktewateren, zoals zijrivieren die rivieren voeden.

"De grond is als een spons, en als het droog is, blijft de stikstof zitten, "zei Burgin. "Maar zodra je het nat maakt, zoals wanneer je een spons uitwringt, de stikstof kan in de rivieren stromen."

Omdat veel van deze rivieren drinkwater leveren aan gemeenschappen in heel Midden-Amerika, het saneren van hoge stikstofbelastingen zal de belastingbetaler onder druk zetten, aangezien waterafdelingen gedwongen worden nieuwe faciliteiten te bouwen om stikstof uit de gemeentelijke watervoorziening te verwijderen.

De KU-onderzoekers, samen met Diego Riveros-Iregui van de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill, Adam Ward van de Universiteit van Indiana, Steven Thomas van de Universiteit van Nebraska-Lincoln, Caroline Davis van de Universiteit van Iowa en Martin St. Clair van Coe College, analyseerde gegevens van de U.S. Geological Survey en de National Oceanic and Atmospheric Administration, evenals andere bronnen.

Het team heeft een droogte- en overstromingscyclus van 2012-2013 onder de loep genomen die een groot deel van het Midwesten van de VS trof, wat leidt tot een stikstofpiek in het oppervlaktewater.

"We hebben gekeken naar observaties van de droogte van 2012 die eindigde in een overstroming en vroegen hoe vaak dat in de afgelopen 10-15 jaar is gebeurd in het midden van het middenwesten. " zei Loecke. "We ontdekten dat het verband tussen droogte tot overstroming en een hoog nitraatgehalte vrij vaak voorkwam."

Inderdaad, torenhoge nitraatniveaus in de rivieren Des Moines en Raccoon dwongen de Des Moines Water Works om een ​​nitraatverwijderingsinstallatie van $ 4,1 miljoen te bouwen die $ 7 kost, 000 per dag te bedienen.

"Het drinkwater is een reëel probleem, vooral in Des Moines, Burgin zei. "Het heeft een van de duurste nitraatverwijderingsinstallaties die we kennen. In recente jaren, ze runnen het van 25 tot meer dan 150 dagen per jaar. Dat is echt optellen, omdat het geld niet in het budget zit dat ze moeten uitgeven om schoon drinkwater bij de burger te krijgen."

Onlangs, het waterbedrijf klaagde verschillende boerderij-dichte provincies van Iowa stroomopwaarts van de stad aan om de denitrificatiekosten terug te verdienen.

Volgens Loecke en Burgin, die beiden ook als wetenschappers dienen bij de Kansas Biological Survey, nitraatpieken in het oppervlaktewater, zoals die welke Iowa teisteren, zullen wijdverbreid voorkomen in het agrarische Midwesten naarmate weer-whiplash vaker voorkomt in de regio.

"De gemiddelde persoon zal meer betalen voor schoon drinkwater, zoals in de stad Des Moines, Loecke zei. "Een stad kan niet voorspellen hoeveel dagen ze nodig hebben om een ​​nitraatverwijderingsinstallatie te runnen. Als ze er veel mee doen, het is een enorme klap voor hun budget, en ze moeten het doorgeven aan hun burgers, en het zal zich uitbreiden naar de rest van het Midwesten. Midwesten zullen in de toekomst meer moeten betalen voor drinkwater."

Loecke en Burgin zeiden dat ze hoopten dat hun onderzoek boeren zou kunnen informeren, beleidsmakers, waterafdelingen en het grote publiek.

"Gemeentelijke waterdiensten moeten opletten, Burgin zei. Iowa is de roos van dit probleem, en het zal zich vanaf daar verspreiden - dit is misschien niet de voorhoede van veel Kansas-geesten op dit moment. Maar gezien het een agrarische staat is, het is een kwestie van tijd voordat we in hetzelfde schuitje zitten. in Iowa, nu treft het kleinere gemeenten. Volgens analyse door het Des Moines Register, 30 procent van hen zal dit probleem hebben - en de meesten hebben niet de belastinggrondslagen om enorme nitraatverwijderingsfaciliteiten te ondersteunen."