science >> Wetenschap >  >> Natuur

Rapportkaart in dode zone weerspiegelt verbetering van de waterkwaliteit in Chesapeake Bay

Zware regenval in het midden van de Atlantische Oceaan in 2018 en begin 2019 leidde tot hoge afvoer naar de Chesapeake Bay. Krediet:© D. Malmquist/VIMS.

Een jaarlijks, op modellen gebaseerd rapport over "dode zone"-omstandigheden in de Chesapeake Bay in 2019 geeft het totale volume aan zuurstofarme, "hypoxisch" water bevond zich aan de bovenkant van het normale bereik van 1985 tot 2018, een bevinding die wetenschappers als relatief goed nieuws beschouwen.

Dr. Marjy Friedrichs, een professor aan het Virginia Institute of Marine Science en co-auteur van rapporten, zegt:"Zelfs met omgevingscondities die ernstige hypoxie bevorderen, inclusief recordhoge rivierinvoer en lichte wind, onze analyse laat zien dat de totale hoeveelheid hypoxie dit jaar binnen het normale bereik van de afgelopen 35 jaar lag."

Dit suggereert dat de vermindering van nutriënten sinds de jaren tachtig de waterkwaliteit in het grootste estuarium van het land met succes heeft verbeterd. "Als de recordbrekende rivierstromen die we vorig jaar zagen, in de jaren tachtig hadden plaatsgevonden, " zegt Friedrich, "we zouden in 2019 waarschijnlijk een recordbrekende dode zone hebben gezien. Het feit dat de dode zone van 2019 binnen het normale bereik lag, is een positief teken voor het herstel van de baai."

De dode zone in de zomer is een van de grootste zorgen over de waterkwaliteit van de Chesapeake. De dode zone ontstaat wanneer rivieren overtollige stikstof uit meststoffen leveren, afvalwater, en andere bronnen, kortstondige algenbloei aanwakkeren. Bacteriën eten dan de doden, zinkende algen, verbruiken uit bodemwater de opgeloste zuurstof die vissen, schaaldieren, krabben, en andere dieren moeten overleven. Dode zones van de baai pieken tijdens de zomer, wanneer warm weer algengroei en bacterieel verval stimuleert, en vermindert hoeveel zuurstof het water kan bevatten. Tegelijkertijd, kalme wind verhindert typisch het mengen van zuurstofrijk oppervlaktewater in de diepte.

Friedrichs ontwikkelde de jaarlijkse Chesapeake Bay Dead Zone Report Card met Dr. Aaron Bever van Anchor QEA, een milieutechnisch ingenieurs- en adviesbureau. Bever behaalde zijn Ph.D. van William &Mary's School of Marine Science bij VIMS in 2010.

De rapportkaart van het team geeft een overzicht van de zuurstofcondities in de baai van elk jaar, zoals geschat door hun 3D, realtime hypoxie-voorspellingsmodel, oorspronkelijk ontwikkeld met financiering van NOAA. Het model is gebaseerd op 35 jaar waterkwaliteitsgegevens verzameld door het Chesapeake Bay-programma, en wordt dagelijks gedwongen door windgegevens van NOAA en rivierinvoergegevens van de U.S. Geological Survey. Het modellenteam, waaronder onderzoekswetenschapper Dr. Pierre St. Laurent van VIMS, genereert ook statistieken over opgeloste zuurstof voor voorgaande jaren voor vergelijkingsdoeleinden.

Omdat de instroom in de lente van de Susquehanna-rivier in 2019 hoog was, wetenschappers van de Universiteit van Michigan voorspelden dat in de zomer van 2019 het 4e grootste hypoxische volume in juli van de afgelopen 20 jaar zou zijn. Die voorspelling bleef uit tot half augustus, met een piek van ten minste 6 jaar in hypoxisch volume op 25 juli op 13,1 kubieke kilometer - 17% van het volume van de baai.

Echter, hypoxie nam af naarmate de wind eind augustus en begin september opkwam, bijna tot nul gedaald na de passage van orkaan Dorian op 7 september. Hypoxie keerde eind september en begin oktober terug met de hoge temperaturen tot sterke winden het water van de baai mengden en op 10 oktober een einde maakten aan hypoxie in de hoofdstam van de baai voor het jaar. September 2019 was de op één na warmste in de aangrenzende VS in de 125-jarige recordperiode.

Algemeen, Friedrichs en Bever schatten dat de totale hoeveelheid hypoxie in 2019 aan de bovenkant van het normale bereik lag voor 1985 tot 2018, en hoger dan in de afgelopen vijf jaar. Net als in 2018, hypoxie duurde ook langer dan in andere recente jaren.

De bevindingen van het VIMS-hypoxiemodel en het Dead Zone-rapport komen over het algemeen overeen met het op monitoring gebaseerde rapport van het Maryland Department of Natural Resources voor het Maryland-gedeelte van de baai. Kleine variaties in de resultaten zijn te wijten aan verschillende rapportageperiodes en regio's, aangezien het Virginia-rapport resultaten bevat voor de hele baai vanaf het begin van hypoxie in de lente tot het einde ervan in de herfst, terwijl de DNR van Maryland zich richt op de omstandigheden in Maryland van juni tot september.