Hoewel de concentraties van chemicaliën en verontreinigende stoffen zoals zout en voedingsstoffen zijn toegenomen in de diepe wateren van Lake George, ze zijn nog steeds te laag om het ecosysteem op die diepten te schaden, volgens een analyse van bijna 40 jaar aan gegevens die donderdag in Limnologie en oceanografie . Echter, de veranderingen in het diepe water een vroege waarschuwing zijn voor wat waarschijnlijk veel grotere effecten in de beken zijn, wetlands, en ondiepe wateren die het meer omringen.

Het Offshore Chemie Programma (OCP), gerund door het Darrin Fresh Water Institute van het Rensselaer Polytechnic Institute, houdt al 40 jaar de diepe wateren van Lake George in de gaten. De Limnologie en oceanografie papier, die ook informatie bevat over klimaatverandering, zure regen, en watertransparantie, presenteert resultaten van de eerste 37 jaar. De analyses bouwen voort op een eerder rapport, uitgegeven door Rensselaer en The FUND voor Lake George, die de eerste 30 jaar aan gegevens beoordeelden. Dat rapport inspireerde de oprichting van The Jefferson Project bij Lake George, een baanbrekende samenwerking van Rensselaer, IBM Research en The FUND for Lake George gebruiken geavanceerde technologie om het beeld van het meer dat de OCP produceert enorm uit te breiden.

"Er zijn maar weinig meerstudies in de wereld die ons in de loop van de tijd zo'n schat aan informatie hebben opgeleverd als het Offshore Chemistry Program, " zei Rick Relyea, directeur van het Darrin Fresh Water Institute en het Jefferson Project. “Dankzij die langetermijnengagement, we hebben ontdekt dat de diepe wateren van het meer redelijk bestand zijn tegen menselijke invloeden. Dit inzicht heeft onze onderzoeksfocus verschoven van het diepe water naar het ondiepe water, beken en moerassen, plaatsen die waarschijnlijk een stuk minder veerkrachtig zijn en waar de meeste menselijke invloeden worden gevoeld."

Willem Hintz, hoofdauteur van de studie en een voormalig Jefferson Project-onderzoeker, zei dat de trends - meestal bepaald door grote procentuele stijgingen van nog steeds schaarse chemicaliën - een nuttige waarschuwing bieden.

"Niveaus van zout, de voedingsstof orthofosfaat, en chlorofyl - een indirecte maatstaf voor de zweefalgen die zich voeden met orthofosfaat - zijn aanzienlijk toegenomen, maar voor zover we kunnen bepalen, geen enkele is op een niveau dat schade zal veroorzaken, en dat is goed nieuws, " zei Hintz, nu een assistent-professor aan de Universiteit van Toledo. "We hebben het geluk dat we deze vroege waarschuwing hebben. We weten hoe we die niveaus weer naar beneden kunnen brengen, en we hebben de tijd om deze trends om te buigen voordat ze schade veroorzaken."

"Bijgewerkte bevindingen van het offshore-chemieprogramma van het meer tonen de aanhoudende veerkracht van Lake George aan tegen een groeiend aantal stressoren, terwijl ze ook de noodzaak onderstrepen om het onderzoek dichter bij de kust te concentreren en de menselijke activiteiten die gepaard gaan met toenemende druk op de waterkwaliteit - van afvalwater en regenwater tot strooizout effecten, " zei Eric Siy, uitvoerend directeur van The FUND for Lake George. "Het baanbrekende werk van het Jefferson-project speelt in op deze behoefte om een ​​beter begrip te krijgen van de omstandigheden van meren en stroomgebieden die kunnen dienen voor beleidsmaatregelen die zijn ontworpen om de uitstekende waterkwaliteit van het meer te behouden, ' zei Sie.

"Het is buitengewoon verheugend om te zien wat begon toen een paar onderzoekers het meer in de vroege jaren tachtig in de gaten hielden tot wat vandaag het internationaal erkende Jefferson Project is geworden, " zei Lawrence Eichler, een Rensselaer-onderzoeker en auteur van de studie die de OCP-inspanning bijna al 40 jaar heeft geleid. "De incrementele veranderingen die de afgelopen 37 jaar zijn gemeld, zijn een bewijs van de veerkracht van het meer. De veerkracht van Lake George is niet onbeperkt."

Lake George staat bekend om de transparantie van het water, en de studie wees uit dat - ondanks de toename van chlorofyl - de transparantie in 37 jaar niet is afgenomen, en daadwerkelijk verbeterd op één site. De transparantie is momenteel gemiddeld ongeveer negen meter diep over het meer.

Orthofosfaat verhoogd met 70%, van 0,72 tot 1,23 microgram per liter, een verandering die kan worden toegeschreven aan natuurlijke oorzaken, maar is waarschijnlijker afkomstig van niet goed functionerende septische systemen, falende afvalwaterbehandelingssystemen, en regenwaterafvoer.

Deze toename van orthofosfaat lijkt te hebben geleid tot een toename van chlorofyl, waardoor algen hun groene kleur krijgen. Chlorofylmetingen stegen met 32%, van 1,3 tot 1,7 microgram per liter. Aangezien de transparantie in het meer niet is afgenomen, de toename van chlorofyl wordt waarschijnlijk veroorzaakt door een grotere dichtheid van chlorofyl in individuele algencellen of een verandering in algensoorten, in plaats van een toename van de totale algenbiomassa.

Niveaus van totaal fosfor, waaronder orthofosfaat en vormen van fosfor gebonden in de lichamen van levende en dode organismen, stabiel gebleven op ongeveer 4 microgram per liter.

Concentraties van calcium, die nodig is om de schelpen van invasieve soorten zoals Aziatische kokkels en zebramosselen te bouwen, zijn met 14% gestegen, maar dit vertegenwoordigt een kleine absolute stijging van 10,4 naar 11,2 milligram per liter. Om zebramosselen in stand te houden, die momenteel geïsoleerd zijn in de buurt van constructies zoals betonnen pieren die calcium in het meer uitlogen, calciumgehalte zou ongeveer 20 milligram per liter moeten bereiken.

Zoutconcentraties - waarvan het Jefferson Project-onderzoek heeft vastgesteld dat ze op hoge niveaus diepgaande ecologische effecten kunnen hebben - zijn in diepe wateren bijna verdrievoudigd. Hoewel de procentuele verandering groot is, de werkelijke concentraties worden nog steeds als laag beschouwd. Natriumconcentraties zijn gestegen van 3 naar 10 milligram per liter, en de chlorideconcentraties zijn gestegen van 6 naar 18 milligram per liter. Ter vergelijking, de EPA heeft richtlijnen opgesteld voor natriumgehalten van minder dan 20 milligram per liter voor drinkwater, en 230 en 860 milligram chloride per liter voor kortdurende en langdurige blootstelling aan zoet water, respectievelijk. Bij de huidige stijgingspercentages de diepe wateren in Lake George zouden binnen 50 jaar de natriumrichtlijn bereiken. Ondiepe gebieden zullen naar verwachting hogere zoutconcentraties hebben, vooral in gebieden waar beken het meer binnenkomen.

"We zien veranderingen in het diepe water, maar de echte zorg is dat gedurende enkele dagen in het voorjaar, het chloridegehalte in de stromen is niet 18 milligram per liter, zoals we momenteel in de diepe wateren zien. In plaats daarvan, ze kunnen tot 2 pieken, 000 milligram per liter, die dodelijk zou moeten zijn voor veel riviersoorten, ' zei Relyea.

Discussies naar aanleiding van het vorige 30-jarige rapport hebben al geleid tot inspanningen om de toepassing van strooizout, de belangrijkste bron van verhoogde zoutniveaus in het bekken, het aantonen van de potentiële voordelen van het in acht nemen van vroege waarschuwingssignalen.

De onderzoekers zagen ook verbeteringen in de niveaus van sulfaten en nitraten, de chemicaliën in "zure regen, " die zijn afgenomen als gevolg van de Clean Air Act. In 37 jaar tijd sulfaat daalde met 55% en nitraat daalde met 54%, met een gelijktijdige toename van pH en alkaliteit, die worden beschouwd als goede tekenen van herstel van de depositie van zure regen.

De Clean Air Act kreeg te maken met zure regen, maar er is geen soortgelijk mechanisme opgezet om de klimaatverandering aan te pakken, die zijn effecten op Lake George laat zien. De gemiddelde temperatuur in de bovenwateren van het meer steeg met 1,8°C, of 0,05°C per jaar.

"Bij elkaar genomen, de OCP vertelt ons dat in bijna 40 jaar van menselijke activiteiten, het meer is op een aantal manieren veranderd, vaak niet in goede richting. Deze veranderingen waren relatief klein, maar ze dienen als een wake-up call. We hebben de mogelijkheid om onze impact op het meer aan te passen en het in een meer ongerepte staat te herstellen, ' zei Relyea.