science >> Wetenschap >  >> Natuur

Algenplaag roept twijfels op over vrijwillige preventie van afspoeling

Algen drijven in het water bij de Maumee Bay State Park-jachthaven in Lake Erie in Oregon, Ohio, op vrijdag, 15 september 2017. Scherp, lelijke en vaak giftige algen verspreiden zich over Amerikaanse waterwegen, zelfs als de overheid enorme sommen geld uitgeeft om boeren te helpen de afvloeiing van kunstmest te verminderen die dit veroorzaakt. (AP Foto/Paul Sancya)

Meedoen aan een basvistoernooi twee jaar geleden, Todd Steele wierp zijn hengel uit vanaf zijn 6 meter lange motorboot - niet wetende dat hij vergiftigd werd.

Een dikke, groen uitschot gecoat westelijk Lake Erie. en Steele, een semi-professionele visser, werd er ziek van.

Naar huis rijdend naar Port Huron, Michigan, hij voelde zich licht in zijn hoofd, misselijk. De volgende ochtend was hij te duizelig om op te staan, zijn oververhitte lichaam bedekt met pijnlijke netelroos. Ziekenhuistests gaven de schuld aan giftige algen, een toenemende bedreiging voor de Amerikaanse wateren.

"Het viel mijn immuunsysteem aan en sloot het vermogen van mijn lichaam om te zweten af, Steele zei. "Als ik geen gezonde 51-jarige was en een of andere medische aandoening had, het had me kunnen doden."

Hij herstelde, maar Lake Erie niet. Noch zijn andere waterwegen verstikt met algen die mensen ziek maken, het doden van dieren en het hameren van de economie. De plaag escaleert van incidentele overlast tot ernstige, wijdverbreid gevaar, overweldigende regeringsinspanningen om een ​​belangrijke oorzaak te beteugelen:kunstmestafvoer van boerderijen.

scherp, soms vervuilen giftige klodders de waterwegen van de Grote Meren naar Chesapeake Bay, van de Snake River in Idaho tot de Finger Lakes en stuwmeren in New York in Central Valley in Californië.

Vorig jaar, De gouverneur van Florida riep de noodtoestand uit en stranden werden gesloten toen algenbloei zich verspreidde van Lake Okeechobee naar nabijgelegen estuaria. Meer dan 100 mensen werden ziek na het zwemmen in het grootste zoetwatermeer van Utah. Huisdieren en vee zijn gestorven na het drinken van algenwater, waaronder 32 runderen op een ranch in Oregon in juli. Zuurstofarme "dode zones" veroorzaakt door algenverval zijn sinds 1960 vervijfvoudigd, massale vissterfte veroorzaken. De zone van deze zomer in de Golf van Mexico was de grootste ooit.

Toerisme en recreatie hebben geleden. Een internationaal waterskifestival in Milwaukee werd in augustus afgelast; tal van zwemgebieden werden landelijk gesloten.

Algen zijn essentieel voor voedselketens, maar deze kleine planten en bacteriën vermenigvuldigen zich soms ongecontroleerd. In het afgelopen decennium is uitbraken zijn gemeld in elke staat, een trend die waarschijnlijk zal versnellen naarmate de klimaatverandering de watertemperatuur verhoogt.

"Het is een grote, alomtegenwoordige dreiging die we als samenleving lang niet genoeg doen om op te lossen, zei Don Scavia, een milieuwetenschapper van de Universiteit van Michigan. "Als we de hoeveelheid giftige algen in onze drinkwatervoorziening verhogen, het gaat de gezondheid van mensen in gevaar brengen. Zelfs als het niet giftig is, mensen willen er niet in de buurt komen. Ze willen er niet in vissen of zwemmen. Dat betekent verlies van banen en belastinginkomsten."

Veel monsterbloei wordt veroorzaakt door een overbelasting van landbouwmeststoffen in warme, kalme wateren, wetenschappers zeggen. Chemicaliën en mest die bedoeld zijn om gewassen te voeden, spoelen in meren, beken en oceanen, zorgen voor een eindeloos buffet voor algen.

Overheidsinstanties hebben miljarden dollars uitgegeven en talloze studies over het probleem geproduceerd. Maar een onderzoek van Associated Press vond weinig bewijs voor hun inspanningen:

—Niveaus van algenvoedende nutriënten zoals stikstof en fosfor stijgen in veel meren en beken.

Deze 26 september Satellietbeeld 2017 beschikbaar gesteld door NASA toont Toledo, Ohio in de linker benedenhoek met een grote fytoplanktonbloei in het westen van Lake Erie. Volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration, de bloei bevat microcystis, een soort zoetwatercyanobacteriën. Dit fytoplankton produceert gifstoffen die het drinkwater kunnen verontreinigen en bij direct contact een risico vormen voor de gezondheid van mens en dier. Deze afbeelding in natuurlijke kleuren is gemaakt door de Operational Land Imager (OLI) op de Landsat 8-satelliet. (NASA via AP)

—Een kleine minderheid van de boerderijen neemt deel aan federale programma's die praktijken promoten om de afvoer van kunstmest te verminderen. Als meer boeren zich willen aanmelden, er is vaak niet genoeg geld.

—Ondanks jaren van onderzoek en testen, het is de vraag hoe goed deze maatregelen werken.

____

AFHANKELIJK VAN BOEREN TOT VRIJWILLIGERS

De bevindingen van het AP onderstrepen wat veel experts beschouwen als een fatale fout in het overheidsbeleid:in plaats van de landbouw te bevelen de stroom van nutriënten in te dammen, regelgevers streven naar vrijwillige samenwerking, een aanpak die andere grote vervuilers niet bood.

Boeren wordt gevraagd stappen te ondernemen, zoals het planten van "bedekkers" om erosie buiten het seizoen te verminderen, of het installeren van efficiëntere irrigatiesystemen - vaak met belastingbetalers die de rekening betalen.

De Amerikaanse Natural Resources Conservation Service, onderdeel van het ministerie van Landbouw, zegt dat het meer dan 29 miljard dollar heeft uitgegeven aan vrijwillige, op stimulansen gebaseerde programma's sinds 2009 tot ongeveer 500, 000 operaties milieuvriendelijker.

Jimmy Bramblett, plaatsvervangend hoofd programma's, vertelde AP dat de inspanningen "enorme" resultaten hadden opgeleverd, maar erkende dat slechts ongeveer 6 procent van de ongeveer 2 miljoen boerderijen van het land op elk moment is ingeschreven.

In antwoord op een verzoek van de Wet op de vrijheid van informatie, het agentschap verstrekte gegevens over zijn grootste uitgaveninitiatief, het programma Milieukwaliteitsimpulsen, of EQIP, die contracten sluit met boeren om maatregelen ter voorkoming van vervuiling toe te passen en tot 75 procent van hun kosten betaalt.

Uit een AP-analyse blijkt dat het bureau tussen 2009 en 2016 meer dan $ 1,8 miljard heeft uitbetaald om de kosten te delen voor 45 praktijken die zijn ontworpen om de afvoer van nutriënten en sedimenten te verminderen of anderszins de waterkwaliteit te verbeteren.

Gedurende de periode werd in totaal $ 2,5 miljard toegezegd. Van dat, $ 51 miljoen was bestemd voor Indiana, Boeren in Michigan en Ohio in het stroomgebied dat in het westen van Lake Erie stroomt, waar visser Steele ziek werd.

Toch kwamen in die zeven jaar enkele van de grootste algenbloei van het meer tevoorschijn. De grootste op record verscheen in 2015, 300 vierkante mijl beslaan — de grootte van New York City. Het vorige jaar, een algentoxine dat in militaire teksten wordt beschreven als dodelijk als een biologisch wapen, dwong meer dan 400 mensen tot een tweedaagse stopzetting van het kraanwater, 000 klanten in Toledo. Deze zomer, een andere bloei sijpelde over een deel van het meer en een primaire zijrivier op, de Maumee-rivier, voor het eerst in herinnering naar het centrum van de stad.

Het type fosfor dat de algenuitbraak voedt, is verdubbeld in de westelijke zijrivieren van Lake Erie sinds de start van EQIP in het midden van de jaren negentig. volgens onderzoekswetenschapper Laura Johnson van de Heidelberg University in Ohio. Wetenschappers schatten dat ongeveer 85 procent van de fosfor van de Maumee afkomstig is van akkers en veeteelt.

Deze 14 september De foto van 2016 toont algen die een strand van Lake Michigan bedekken in een openbaar park in Kewaunee County, Wijs. Scherp, lelijke en vaak giftige algen verspreiden zich over Amerikaanse waterwegen, zelfs als de overheid enorme sommen geld uitgeeft om boeren te helpen de afvloeiing van kunstmest te verminderen die dit veroorzaakt. (AP Foto/John Flesher)

NRCS-rapporten, In de tussentijd, beweren dat instandhoudingsmaatregelen enorme hoeveelheden nutriënten- en sedimentverliezen van landbouwvelden hebben voorkomen.

Hoewel de federale overheid en de meeste staten weigeren dergelijke methoden voor vervuiling verplicht te stellen, veel experts zeggen dat het beperken van de afvoer de enige manier is om razende algen te beteugelen. Een Amerikaans-Canadees panel dat een vermindering van 40 procent van de fosforafvoer van Lake Erie wil, wil het beheersen van voedingsstoffen een voorwaarde maken voor het ontvangen van een federaal gesubsidieerde oogstverzekering.

"We hebben tientallen jaren de tijd gehad om dit probleem grotendeels via een vrijwillig kader te benaderen, " zei Jon Devine, senior advocaat voor de Natural Resources Defense Council. "Het is duidelijk dat het bestaande systeem niet werkt."

boeren, Hoewel, zeggen dat ze meer kunnen bereiken door te experimenteren en van elkaar te leren dan door de voorschriften van de overheid op te volgen.

"Er zijn al genoeg regels, " zei John Weiser, een derde generatie melkveehouder met 5, 000 koeien in Brown County, Wisconsin, waar een overdaad aan voedingsstoffen algen en dode zones veroorzaakt in de Green Bay van Lake Michigan. "Boeren zijn rentmeesters van het land. Wij willen het probleem net zo graag oplossen als ieder ander."

De Environmental Protection Agency zegt indirecte afvoer van landbouw en andere bronnen, zoals stadstuinen, is nu de grootste bron van watervervuiling in de VS. Maar een maas in de Clean Water Act van 1972 verhindert de regering om de afvoer te reguleren, zoals het ook doet aan vervuiling door rioolwaterzuiveringsinstallaties en fabrieken die afval rechtstreeks in waterwegen lozen. Ze moeten vergunningen krijgen die behandeling vereisen en lozingen beperken, en overtreders kunnen worden beboet of gevangengezet.

Die regels zijn niet van toepassing op landbouwmeststoffen die bij regen in beken en meren spoelen. Het Congres heeft niet de neiging getoond om dat te veranderen.

Zonder economische gevolgen voor het toestaan ​​van afvoer, boeren hebben een prikkel om alle kunstmest te gebruiken die nodig is om de hoogste opbrengst te produceren, zei Mark Clark, een wetland-ecoloog van de Universiteit van Florida. "Er is niets dat zegt, 'Voor elk overtollig pond dat ik aandeed, Ik zal een vergoeding moeten betalen.' Er is geen stok."

Sommige staten hebben regels, inclusief normen voor de toepassing van meststoffen die bedoeld zijn om de afvoer te minimaliseren. Minnesota vereist 50-voet vegetatiebuffers rond openbare waterwegen. Boeren in Maryland moeten voorkomen dat vee poepen in stromen die de Chesapeake Bay voeden, waar landbouw ongeveer de helft van de nutriëntenvervuiling veroorzaakt van het grootste estuarium van het land.

Maar staten vermijden meestal de machtige landbouwindustrie uit te dagen.

Wisconsin geeft waterkwaliteitsvergunningen af ​​voor grote veehouderijen, waar 2, 500 koeien kunnen evenveel afval produceren als een stad van 400, 000 inwoners. Maar het ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen werd deze zomer aangeklaagd door een zuivelgroep na het verscherpen van de mestregelgeving.

Het voormalige hoofd van het afvoerbeheer van de staat, Gordon Stevenson, behoort tot degenen die betwijfelen of de vrijwillige aanpak voldoende zal zijn om het algenprobleem op te lossen.

"Die best-managementpraktijken staan ​​ver af van de behandeling die een pulp- en papierfabriek of een gieterij of een conservenfabriek of een rioolwaterzuiveringsinstallatie moet ondergaan voordat ze het afvalwater laten gaan, "zei hij. "Het is als het stenen tijdperk versus het ruimtetijdperk."

In deze 13 september, 2016 foto, Brent Peterson, die de preventie van afspoeling promoot in het stroomgebied van de Lower Fox River in het oosten van Wisconsin, staat naast een kreek in Brown County, Wis. De Fox River mondt uit in de door algen geteisterde Green Bay, die minder dan 2 procent van het water van Lake Michigan bevat, maar een derde van de voedingsstroom van het hele meer ontvangt. (AP Foto/John Flesher)

____

TWIJFELIJKE RESULTATEN

Werken de door de overheid gesubsidieerde maatregelen ter bestrijding van vervuiling voor miljarden dollars echt?

Landbouwafdeling studies van geselecteerde stroomgebieden, grotendeels gebaseerd op enquêtes onder boeren en computermodellen, crediteer ze met dramatische bezuinigingen in de afvoer. Men ontdekte dat de stikstofstroom van akkerlanden in het stroomgebied van de Mississippi naar de Golf van Mexico 28 procent hoger zou zijn zonder dat die maatregelen werden genomen.

Critici beweren dat dergelijke rapporten voornamelijk gebaseerd zijn op speculatie, in plaats van op het daadwerkelijk testen van het water dat van de velden stroomt.

Hoewel er geen landelijke evaluatie is, Bramblett zei dat "rand van het veld" toezicht op de overheid die in 2013 begon met financiering, wijst op het succes van het stimuleringsprogramma in bepaalde regio's.

Federale audits en wetenschappelijke rapporten werpen andere problemen op:Beslissingen over welke landbouwbedrijven financiering krijgen, zijn te weinig gebaseerd op wat het beste is voor het milieu; er zijn onvoldoende inspecties om de genomen maatregelen goed te laten verlopen; privacywetten op boerderijen maken het voor regelgevers moeilijk om resultaten te verifiëren.

Men is het er algemeen over eens dat dergelijke bestrijding van verontreiniging op zijn minst enig verschil kan maken. Maar experts zeggen dat er nog veel meer deelname nodig is.

"De praktijken zijn volledig overweldigd, " zei Stephen Carpenter, een ecoloog aan het meer van de Universiteit van Wisconsin. "Op hen vertrouwen om het algenbloeiprobleem van de natie op te lossen, is als het gebruik van pleisters op bloedingen."

De AP ontdekte dat het stimuleringsprogramma tussen 2009 en 2016 $ 394 miljoen toezegde voor irrigatiesystemen die bedoeld waren om de afvoer te verminderen - meer dan bij enige andere waterbeschermingsinspanning.

In het droge westen van Idaho, waar fosforafvoer is gekoppeld aan algenbloei en vissterfte in de lagere Snake River, overheidsfinanciering helpt boer Mike Goodson om apparatuur te installeren om te veranderen in "druppelirrigatie" in plaats van al zijn 550 hectare te laten overstromen met water dat wordt omgeleid uit rivieren en kreken.

Maar tussen 2014 en 2016 werden slechts 795 waterbeschermingscontracten ondertekend door Idaho-boeren, goed voor iets meer dan 1 procent van de ongeveer 11,7 miljoen hectare landbouwgrond over de hele staat. Ook al voorkomen veel boeren de afvoer zonder overheidssubsidies, zoals Bramblett beweert, de cijfers suggereren dat er nog een lange weg te gaan is.

Volgens Goodson zou het averechts werken om anderen te dwingen zijn voorbeeld te volgen.

Kapitein van de charterboot Dave Spangler heeft een monster van algen uit Maumee Bay in Lake Erie in Oregon, Ohio, op vrijdag, 15 september 2017. Wetenschappers schatten ongeveer 85 procent van het fosfor van de Maumee, die de algengroei bevordert, komt van akkers en veeteelt. (AP Foto/Paul Sancya)

"Boeren hebben een slechte smaak voor regelgevende instanties, " hij zei, starend over de flat, winderig landschap. "We zijn er trots op dat we van het land leven, en we proberen onze hulpbronnen te behouden en te behouden."

Maar boeren laten beslissen of ze willen deelnemen, kan anderen duur komen te staan. De stad Boise voltooide vorig jaar een project van $ 20 miljoen dat fosfor zal verwijderen dat van geïrrigeerde landbouwgrond stroomt voordat het de Snake River bereikt.

Brent Peterson brengt lange dagen door in een met modder bespatte pick-up, het bevorderen van afspoeling in het stroomgebied van de Lower Fox River in het oosten van Wisconsin, waar melkkoeien dagelijks miljoenen liters mest uitscheiden, waarvan een groot deel als mest op maïsvelden wordt gespoten.

De rivier mondt uit in de door algen geteisterde Green Bay, die minder dan 2 procent van het water van Lake Michigan bevat, maar een derde van de voedingsstroom van het hele meer ontvangt. Boeren in het stroomgebied hebben tussen 2009 en 2016 10 miljoen dollar toegezegd om het probleem aan te pakken. de AP gevonden.

Peterson, in dienst van twee provincies met vele honderden boerderijen, heeft zes "demonstratieboerderijen" opgesteld om door EQIP gefinancierde afvoerpreventie te gebruiken, vooral bodembedekkers.

"Dit is een grote stap voor veel van deze jongens, "zei hij. "Het is buiten hun comfortzone."

En voor al het geld dat aan EQIP wordt besteed, slechts 23 procent van de subsidiabele aanvragen voor subsidies werd in 2015 gefinancierd aldus de Nationale Coalitie Duurzame Landbouw.

De financiering van het stimuleringsprogramma is gestegen van iets meer dan $ 1 miljard in 2009 tot $ 1,45 miljard vorig jaar. Het budget van de regering-Trump voor 2018 stelt een kleine verlaging voor.

"Het klinkt als veel, maar de hoeveelheid geld die we uitgeven is hopeloos ontoereikend, ", zei Johnson van de Universiteit van Heidelberg.

____

ALGENPEST VERSPREIDT

Hoewel er geen volledig overzicht is van algenuitbraken, veel experts zijn het erover eens dat ze "snel een wereldwijde epidemie worden, " zei Anna Michalak, een ecoloog aan de Carnegie Institution for Science aan de Stanford University.

Een toenemend aantal waterlichamen in de VS heeft overmatige niveaus van voedingsstoffen en blauwgroene algen, volgens een rapport uit 2016 van de Environmental Protection Agency en de U.S. Geological Survey. Het door algen gegenereerde toxine dat Steele in Lake Erie ziek maakte, werd gevonden in een derde van de 1, 161 meren en stuwmeren die de agentschappen bestudeerden.

Deze woensdag, 29 juni Luchtfoto 2016 toont blauwalgen in een gebied langs de St. Lucie River in Stuart, Fla. In 2016, De gouverneur van Florida riep de noodtoestand uit en stranden werden gesloten toen algenbloei zich verspreidde van Lake Okeechobee naar nabijgelegen estuaria. (Greg Lovett/The Palm Beach Post via AP)

Californië meldde vorig jaar giftige bloei in meer dan 40 meren en waterwegen, de meeste in de geschiedenis van de staat. New York heeft een team van specialisten samengesteld om het groeiende probleem in de Finger Lakes het hoofd te bieden, een toeristische magneet gekoesterd voor sprankelend water te midden van weelderige heuvels bezaaid met wijngaarden. Twee steden meldden in 2016 algentoxines in hun drinkwater, een primeur in New York.

Meer dan de helft van de meren was deze zomer besmeurd met felle groene bloemen.

"De koppen zeiden eigenlijk:'Ga niet het water in, raak het water niet aan, '" zei Andy Zepp, uitvoerend directeur van de Finger Lakes Land Trust, die in de buurt van het Cayauga-meer in Ithaca woont. "Ik heb een 11-jarige dochter, en ik vraag me af, wil ik haar meenemen op het meer?"

De Amerikaanse centra voor ziektebestrijding en -preventie ontwikkelen een systeem voor het verzamelen van gegevens over aan algen gerelateerde ziekten. Een studie uit 2009-10 telde ten minste 61 slachtoffers in drie staten, een totaal dat de auteurs erkenden, was waarschijnlijk ingetogen.

Er zijn anekdotes in overvloed - een jonge jongen die in het ziekenhuis werd opgenomen nadat hij in een meer bij Alexandrië had gezwommen, Minnesota; een vrouw werd ziek tijdens het jetskiën op Grand Lake St. Marys in het westen van Ohio.

Borden bij bootlanceringen in het Hells Canyon-gebied langs de lijn Idaho-Oregon zijn typerend voor die in veel landelijke recreatiegebieden:"GEVAAR:GA NIET IN OF IN DE BUURT VAN WATER" als er algen zijn.

In Florida, artesische bronnen die geliefd zijn bij onderwaterduikers, zijn besmet met algen die huiduitslag veroorzaken die 'zwemmersjeuk' wordt genoemd. Ergens anders, huisdieren en wilde dieren sterven na het binnenkrijgen van met algen besmet water.

Een jaar geleden, kort na een stoeipartij in de Snake River in Idaho, De 11-jarige Chesapeake Bay-retriever van Briedi Gillespie stopte met ademen. Haar ademhalingsspieren waren verlamd, haar tandvlees donkerblauw door gebrek aan lucht.

Gillespie, hoogleraar diergeneeskunde, en haar dierenarts-echtgenoot voerde mond-op-neus-reanimatie en borstmassage uit terwijl ze hun geliefde Rose naar een kliniek raceten. Ze brachten acht uur door met het pompen van zuurstof in haar longen en steroïden in haar aderen. Ze trok door.

De volgende dag, Gillespie zag Rose's pootafdrukken in een paarsachtige, slijmerige plek op de rivieroever en nam monsters van nabijgelegen water. Ze waren doorspekt met algentoxines.

"Het was behoorlijk afschuwelijk, ' zei Gillespie. 'Dit is mijn kleine meid. Wat ben ik dankbaar dat we konden herkennen wat er aan de hand was en dat we de faciliteiten hadden die we hadden, of ze zou weg zijn."

© 2017 The Associated Press. Alle rechten voorbehouden.