Zeegrassen zijn de "kustkanaries" van oceanen en baaien. Wanneer deze onderwater bloeiende planten ziek zijn of sterven, het betekent dat het ecosysteem in grote problemen verkeert - meestal als gevolg van vervuiling die de waterkwaliteit vermindert. Maar als ze bloeien en groeien, het is een teken dat het ecosysteem gezonder wordt.

We werken al drie decennia samen aan zeegrasonderzoek in de Chesapeake Bay en daarbuiten. Een van ons (Bob "JJ" Orth) heeft sinds de jaren tachtig de onderwatervegetatie van de baai in kaart gebracht en bestudeerd. En de andere (Bill Dennison) bestudeert zeegras-ecofysiologie en heeft geleid tot inspanningen om deze wetenschap begrijpelijk en bruikbaar te maken.

Zeegrassen zijn van cruciaal belang voor een gezonde Chesapeake Bay. Ze bieden leefgebied voor vissen en schaaldieren, stabiliseren sedimenten en helpen het water te verduidelijken. De grassen van de baai namen sterk af in de jaren 70, omdat vervuiling en ontwikkeling de waterkwaliteit aantasten. Staten rond de baai werken sinds 2010 samen aan een ingrijpend plan om het op te ruimen en de ecosystemen te herstellen.

In een nieuwe studie, leveren we overtuigend bewijs dat het verminderen van de uitstoot van stikstof, fosfor en andere verontreinigende stoffen in de baai hebben geleid tot de grootste heropleving van onderwatergrassen ooit waar dan ook. Dit succes toont aan dat kustecosystemen veerkrachtig zijn en dat gezamenlijke inspanningen om de vervuiling door nutriënten te verminderen tot substantiële verbeteringen kunnen leiden.

Het verminderen van nutriëntenvervuiling stimuleert zeegrassen

Tien jaar geleden leidden we een inspanning door het National Center for Ecological Analysis and Synthesis om de wereldwijde trajecten van zeegrassen te begrijpen. Wat we ontdekten was dat zeegrassen in een alarmerend tempo verloren gingen, gelijk aan een voetbalveld met zeegras om de 30 minuten sinds 1980.

Dus toen we de afgelopen jaren netto toenames begonnen te zien in de overvloed aan meerdere soorten zeegrassen (gezamenlijk bekend als ondergedompelde watervegetatie) in onze geliefde Chesapeake Bay, we wisten dat dit evenement wereldwijd uniek was.

Om te onderscheiden wat er gebeurde, we werkten samen met het Chesapeake Bay-programma om een ​​zogenaamde synthese-inspanning te initiëren. Synthesewetenschap brengt diverse teams van experts uit verschillende vakgebieden samen om nieuwe inzichten uit bestaande gegevens te halen.

We hadden toegang tot 30 jaar jaarlijkse onderzoeken van onderwatergrassen die JJ Orth persoonlijk overziet, plus een 30-jarige dataset over de waterkwaliteit verzameld door het Chesapeake Bay Program. Wetenschappers van het Virginia Institute of Marine Science, Universiteit van Maryland Centrum voor Milieuwetenschappen, Bigelow-laboratorium voor oceaanwetenschappen, de U.S. Geological Survey, het National Socio-Environmental Synthesis Center, St. Mary's College van Maryland, het Smithsonian Environmental Research Center, het Maryland Department of Natural Resources, Texas A&M University-Corpus Christi en de U.S. Environmental Protection Agency hebben analytische vuurkracht geleverd om deze complexe informatie te helpen beoordelen.

We begonnen met het identificeren van manieren waarop activiteiten op het land de trends in de waterkwaliteit en de hoeveelheid gras onder water kunnen beïnvloeden. Vervolgens hebben we onze veronderstelde verbanden getest met behulp van structurele vergelijkingsmodellen die gegevens op twee verschillende manieren analyseerden.

Eén benadering was gericht op de cascade van stikstof en fosfor die zich vanuit bronnen op het land verplaatsten, zoals afvalwaterlozing en regenwaterafvoer, in waterwegen. De andere liet zien wat er gebeurde met onderwatergrassen zodra deze voedingsstoffen in het water kwamen. Nutriënten overbemesten de baai, waardoor enorme algenbloei ontstaat die afsterven en zuurstof uit het water halen. Hierdoor ontstaan ​​"dode zones" die geen leven kunnen bieden aan vissen of planten.

In onze analyse, we vonden overtuigend bewijs dat vermindering van overtollig stikstof en fosfor het onderwatergras in de Chesapeake Bay veroorzaakte. Sinds 1984, de hoeveelheid stikstof die de baai binnenkomt is met 23 procent afgenomen en de hoeveelheid fosfor met 8 procent, dankzij een "vervuilingsdieet" dat de EPA in 2010 heeft opgesteld. Het plan, formeel een totale maximale dagelijkse belasting (TMDL) genoemd, vereist staten in de 64 van de baai, 000 vierkante mijl stroomgebied om specifieke verontreinigende stoffen die de baai binnenkomen te verminderen tot streefniveaus volgens een vast schema.

Als resultaat, onderwatergrassen zijn met meer dan 300 procent toegenomen en zijn weer verschenen op sommige locaties rond de baai waar ze decennialang niet waren waargenomen.

Een gezondere Chesapeake Bay

De afgelopen 12 jaar, we hebben onderwatergrassen en andere gegevens over de waterkwaliteit gebruikt om een ​​jaarlijkse Chesapeake Bay-rapportkaart te maken. Onze rapportkaart voor 2017 beschrijft de vooruitgang over de hele linie, 7 van de 15 rapporterende regio's rond de baai laten een aanzienlijke verbetering zien en de rest houdt stand.

We schrijven deze verbeteringen toe aan het TMDL-plan. Vooral, upgrades bij afvalwaterzuiveringsinstallaties in het gebied hebben de stikstof- en fosfortoevoer naar de baai verminderd. Katalysatoren op auto's en schoorstenen in energiecentrales hebben de uitstoot van stikstof in de lucht verminderd en de daaropvolgende afzetting die zijn weg vindt naar baaiwateren. Het lijkt erop dat deze managementacties vruchten beginnen af ​​te werpen, hoewel er meer te doen is – vooral het verminderen van de vervuiling door nutriënten door de landbouw.

Vooruitgang in gevaar

Het Chesapeake Bay Program is een samenwerkingsverband tussen zes staten (New York, Pennsylvania, Maryland, Delaware, West Virginia, Virginia), het District of Columbia en de federale overheid, vertegenwoordigd door de EPA. Het maakt sterk gebruik van federale financiering door gemeenschapsgroepen te betrekken, lokale gemeenten en niet-gouvernementele organisaties om acties uit te voeren die helpen de vervuiling die de baai binnenkomt te verminderen. Voorbeelden hiervan zijn het herontwerpen van stedelijke oppervlakken om de afvoer van regenwater te verminderen en het subsidiëren van boeren om winterbedekkende gewassen te telen die helpen voedingsstoffen op de velden vast te houden.

Toen EPA-beheerder Scott Pruitt de procureur-generaal van Oklahoma was, hij sloot zich aan bij andere staten in een rechtszaak om de opruiming van Chesapeake Bay te blokkeren, noemen het een federale overreach. Nutsvoorzieningen, echter, Pruitt heeft toegezegd het programma te steunen, die in 2013 door een federale rechtbank werd bekrachtigd en in 2015 in hoger beroep werd gehandhaafd.

Maar het budget van president Trump voor 2017 riep op tot het volledig elimineren van het Chesapeake Bay-programma. Het congres vaardigde slechts kleine bezuinigingen uit, maar het budgetverzoek van Trump voor 2018 verlaagt de financiering van het programma met 90 procent – ​​ironisch genoeg, net nu we eindelijk de degradatie van de afgelopen decennia beginnen terug te draaien.

De Chesapeake Bay is misschien wel het best bestudeerde estuarium ter wereld, en het feit dat onze studie beheeracties verbindt met een enorme heropleving van onderwatergrassen is een eerbetoon aan deze rijke geschiedenis. Voortdurende inspanningen om de baai te herstellen hebben lessen opgeleverd over hoe het terugdringen van vervuiling kan leiden tot herstel van het ecosysteem.

Deze inzichten kunnen en moeten worden toegepast op andere waterlichamen die worden beïnvloed door nutriëntenverontreiniging. We hopen dat het verhaal van het herstel van de Chesapeake Bay soortgelijke acties op veel andere plaatsen inspireert.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.