science >> Wetenschap >  >> Natuur

Herwaardering van strategieën om het fosforgehalte in het stroomgebied van de Detroit-rivier te verlagen

Krediet:CC0 Publiek Domein

In een poging om de cyanobacteriënbloei en dode zones die Lake Erie elke zomer teisteren, te beheersen, gevoed door overtollige voedingsstoffen, de Verenigde Staten en Canada riepen in 2016 op tot een vermindering van 40% van de hoeveelheid fosfor die de westelijke en centrale bekkens van het meer binnenkomt, inclusief de bijdrage van de Detroit River.

Beide landen ontwikkelden vervolgens binnenlandse actieplannen die strategieën schetsen om te voldoen aan de nieuwe doelstellingen van de Great Lakes Water Quality Agreement.

Maar de huidige Amerikaanse reductiestrategie voor de Detroit River is niet gericht op Lake Huron, die verantwoordelijk is voor 54% van de fosfor die in de Detroit River terechtkomt, volgens recente berekeningen van een door de Universiteit van Michigan geleid onderzoeksteam.

Ook, de huidige strategie voorziet niet in verdere reducties bij de regionale afvalwaterzuiveringsinstallatie in Detroit, de grootste single, identificeerbare bron van fosfor die de Detroit River binnenkomt. De Water Resource Recovery Facility heeft de fosfor in het afvalwater al met 51% verminderd sinds 2008.

Als die twee belangrijke bronnen geen deel uitmaken van het plan, dan kan de algemene doelstelling van 40% reductie alleen worden gehaald als andere fosforbronnen in het binationale stroomgebied van de Detroit River met 72% worden verminderd, volgens een nieuwe studie van hetzelfde door de U-M geleide onderzoeksteam, online gepubliceerd 6 november in de Journal of Great Lakes Research .

"Het zou een enorme uitdaging zijn om de fosforbelasting van de rest van het stroomgebied met 72% te verminderen als er geen aanpassingen worden gedaan aan de reductiestrategie. " zei UM aquatisch ecoloog Don Scavia, de eerste auteur van de studie en een emeritus hoogleraar aan de School for Environment and Sustainability.

De Journal of Great Lakes Research paper is een synthese van de belangrijkste bevindingen in een uitgebreide Detroit River-voedingsstudie die in mei is gepubliceerd door het U-M Water Center van het Graham Sustainability Institute. Financiering voor dat driejarige project werd verstrekt door de Fred A. en Barbara M. Erb Family Foundation.

Het nieuwe document biedt verschillende mogelijke wijzigingen in de binnenlandse actieplannen van de VS en Canada die de kansen zouden kunnen vergroten om de doelstellingen voor fosforreductie voor het stroomgebied van de Detroit River te bereiken.

Wijzigingen in de plannen kunnen zijn:

  • Het verhogen van fosforretentiemaatregelen op landbouwgronden in het stroomgebied om een ​​reductiedoelstelling van 72% te halen.
  • Programma's ontwerpen om de fosforbijdragen van Lake Huron en de afvalwaterzuiveringsinstallatie van Detroit met elk 10-15% te verminderen, zodat reducties op landbouwgronden meer binnen handbereik komen.
  • De verwachting van een reductiedoelstelling van 40% van het stroomgebied van de Detroit River versoepelen en het verschil in andere stroomgebieden van Lake Erie goedmaken.
  • Versoepeling van de algehele reductiedoelstelling van 40% voor de westelijke en centrale bekkens van Lake Erie en meer hypoxie accepteren, een uitputting van zuurstofniveaus veroorzaakt door overmatige algengroei.

"Beide binnenlandse actieplannen benadrukken dat de doelstellingen en benaderingen niet statisch zijn, " zei Jennifer Read, een co-auteur van de Journal of Great Lakes Research studie en directeur van het U-M Water Center.

"Voor systemen die zo complex en dynamisch zijn, het is van cruciaal belang om doelen te stellen, actie ondernemen, de resultaten bewaken, en maak zo nodig aanpassingen. We verwachten dat onze resultaten nuttig zullen zijn bij het evalueren van zowel de algemene doelstellingen voor belastingvermindering als hun toewijzing."

In hun studie van mei "Watershed Assessment van Detroit River fosforladingen naar Lake Erie, "Het door U-M geleide team meldde dat 54% van de totale fosforbelasting van de Detroit River afkomstig is van Lake Huron - een aandeel dat meerdere malen hoger is dan eerdere schattingen.

De hoger dan verwachte bijdrage van Lake Huron is verschuldigd, gedeeltelijk, tot een voorheen onopgemerkte fosforbron die "aanzienlijk is en in de loop van de tijd toeneemt, ’ meldden ze.

Een klimaatgedreven afname van winterijs op Lake Huron en een verhoogde frequentie van intense stormen lijken de erosie van de kustlijn te stimuleren en het sediment van het meer langs de kustlijn van het meer opnieuw op te schorten, het wassen van fosforrijke sedimenten stroomafwaarts en uiteindelijk in Lake Erie, volgens het rapport van mei 2019.

Toen de onderzoekers satellietbeelden van het meest zuidelijke meer van Huron analyseerden, ze zagen sedimentpluimen die vaak voorkomen en vaak worden gemist door monitoringprogramma's.

"Ons nieuwe begrip van de bijdrage van Lake Huron suggereert dat het bereiken van de fosforbeladingsdoelen van Lake Erie mogelijk meer aandacht vereist voor de bronnen van Lake Huron en grotere reducties van het stroomgebied van de Detroit River dan eerder werd gedacht, ' zei Scavia.

In de Journal of Great Lakes Research studie, de onderzoekers zeggen dat de meeste fosforreducties in het stroomgebied van de Detroit River uit landbouwgronden moeten komen, waar mest en mest in beken worden gespoeld en in de rivier terechtkomen.

De meest effectieve manier om die afspoeling in de landbouw te verminderen, is door combinaties van instandhoudingspraktijken toe te passen, zoals het toevoegen van dekgewassen en bufferstroken, het creëren of herstellen van wetlands, en het toepassen van kunstmest onder het grondoppervlak, melden de onderzoekers.