science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoekers werken eraan om Biscayne Bay terug te brengen van de rand

Krediet:Florida International University

Aan de zuidkant van Biscayne Bay, Onderzoeker Piero Gardinali van het FIU Instituut voor Milieu snijdt door het water.

Een triatleet, Gardinali is eraan gewend om kajakkers en jetskiërs aan de oppervlakte langs hem te zien razen terwijl hij naar het Miami Seaquarium zwemt. Op het strand, zonaanbidders ontspannen en anderen spelen vangst met hun honden.

Onder het water, zeegrassen zwaaien alsof ze dansen op een beat. Vis, pijlstaartroggen en zelfs kreeften dwalen voorbij.

Maar de doorgaans serene baai die dient als een speeltuin voor zowel de lokale bevolking als toeristen, zou waarschuwingssignalen beginnen te sturen over zijn eigen gezondheid.

In augustus 2020, honderden barracuda's, paling, kreeften, kogelvis, paddenstoel, roggen en snook in de noordelijke baai stierven in één nacht, hun rottende karkassen dobberen op het wateroppervlak en creëren een kilometerslange stank. Al snel volgde een algenbloei en wit schuim verzamelde zich op het wateroppervlak, beide indicaties van onderliggende zorgen.

Terugtrekken uit een ramp

Het FIU Institute of Environment kwam snel in actie, het inzetten van geautomatiseerde oppervlakteschepen, boeien en onderzoekers die watermonsters verzamelden. In de dagen die volgden, ze hielden de baai in de gaten voor aanwijzingen over wat er was gebeurd, hoewel velen een lang sudderend probleem vermoedden dat al een eeuw in de maak was.

Er waren maar weinig andere organisaties die konden tippen aan de inspanningen van het instituut om vast te stellen wat er op de baai gebeurde. Aangewezen als een programma van onderscheid in milieubestendigheid door de staat Florida en vallend binnen FIU's College of Arts, Wetenschappen &Onderwijs, het instituut heeft veel aandacht besteed aan het monitoren van kustwateren.

"Als we dit niet meteen aanvallen, als we niet al het beste van onszelf geven, al ons beste management, beste praktijken op het gebied van infrastructuur, revitalisering, " zei Todd Crowl, directeur van het instituut, "dit wordt een gewone gebeurtenis, en dat is niet een term die ik ooit wil horen over Biscayne Bay."

Rekening houden met de geschiedenis

Een groot deel van het probleem van Biscayne Bay is door de mens veroorzaakt.

In de vroege jaren 1900, ontwikkelaars hebben de baai uitgebaggerd om Miami Beach en Star Island te creëren. Ze bouwden ook verhoogde wegen om die eilanden met het vasteland te verbinden en voegden nog meer eilanden toe, voor altijd de waterstroom door de baai veranderen.

Terug op het vasteland, bouwactiviteiten zouden eveneens bijdragen aan eventuele problemen in de zoetwaterbaai. Eind jaren veertig, kanalen werden uitgehouwen in de Everglades, zodat meer land kan worden gebruikt voor landbouw en andere industrie. Diezelfde kanalen worden vandaag nog steeds gebruikt om periodiek de niveaus van Lake Okeechobee in centraal Florida te verlagen, een bron van irrigatie voor een landbouwindustrie van 1,5 miljard dollar per jaar die suikerriet produceert, wintergroenten, citrusvruchten en rijst. Door het niveau van het meer te verlagen, spoelt het al voedselrijke water door de vruchtbare landbouwgronden rond het meer en vervolgens naar stedelijke kustgebieden.

Onderweg, het water verzamelt gemaaid gras, pesticiden en meststoffen uit landschappen die huiseigenaren het hele jaar door groen proberen te houden. Septic tanks die in heel Zuid-Florida zijn gebouwd, dragen ook bij aan een giftige stoofpot die bij elke regenval in Biscayne Bay spuwt, ontladen en doorspoelen, het voeden van de groei van algen en onkruidplanten op de bodem. Naarmate de temperatuur stijgt, dit organische materiaal eet de beschikbare zuurstof op, zei James Fourqurean, directeur van de afdeling Kustlijnen en Oceanen van het instituut. Dat, beurtelings, doodt vissen en zeegrassen. Zonder die laatste het opruimwerk te doen, de baai wordt duisterder. De omstandigheden worden rijp voor algenbloei en vissterfte.

De baai bewaken

Gardinali, de triatleet en associate director van het Institute of Environment, is een chemicus die de baai decennialang heeft bestudeerd. Na de visdoden in augustus, hij was op het water en leidde de inspanningen om waterkwaliteitsmonsters te verzamelen. Hij zag uit de eerste hand hoe onderzoekers een autonoom oppervlakteschip gebruikten dat zigzaggend langs de baai naar het zuiden zwom op zoek naar aanwijzingen voor wat er onder water gebeurde.

Het CREST Center for Aquatic Chemistry and Environment van het instituut heeft ook boeien ingezet om de beschikbare zuurstof in het water te controleren en om een ​​duidelijker beeld te geven van hoeveel voedingsstoffen er rond de baai wervelen.

Universitair hoofddocent mariene wetenschappen Kevin Boswell stelt zich een toekomst voor waarin talloze andere stationaire boeien en autonome oppervlakte- en onderwaterschepen de baai constant in de gaten houden. De sensoren op dergelijke apparaten zouden bevindingen doorgeven aan een computer die de resultaten doorgeeft aan onderzoekers en zouden kunstmatige intelligentie gebruiken om de autonome schepen te begeleiden om probleemplekken te onderzoeken. Misschien zouden goedkope sensoren de dokken van huizen aan het water kunnen bekleden om gegevens te verzamelen.

Informatie uit deze bronnen zou openbaar beschikbaar zijn voor bewoners en toeristen. Voor besluitvormers in de overheid, de informatie zou hen kunnen helpen bij het bedenken van beter beleid en managementinspanningen om de baai gezond te houden.

Indien gefinancierd, dit real-time systeem zou een broodnodige basislijn van de gezondheid van de baai bieden en zou worden gebruikt om de omstandigheden van de baai beter te bewaken. Voor nu, Kraai, de directeur van het instituut, blijft regelmatig bijeenkomsten houden met lokale en staatsfunctionarissen om alle beschikbare gegevens over Biscayne te delen.

Actie ondernemen

Het zeegras sterft af, vissterfte en algenbloei kunnen worden verholpen door rioollekken te beperken, het omzetten van septic tanks naar gecentraliseerde afvalwaterzuivering, het reinigen en behandelen van regenwater en het terugdringen van overmatig gebruik van kunstmest.

Kustgemeenschappen letten op.

De stad North Bay Village heeft een memo van overeenstemming getekend met de FIU om manieren te onderzoeken om de baai te helpen. Onderzoekers werken samen met de kleine gemeente, gelegen op twee eilanden in het midden van de baai, methoden te ontwikkelen voor het herstel van zeegrasvelden.

De burgemeester van Miami-Dade County creëerde een functie als hoofdofficier om de burgemeester en de provinciale commissarissen te adviseren over de gezondheid van de baai en om te dienen als contactpersoon tussen de provincie en andere belanghebbenden.

In februari, Coral Gables heeft een resolutie aangenomen om de hoeveelheid kunstmest die de baai binnenkomt te beteugelen.

Nog altijd, dure problemen zijn niet eenvoudig op te lossen. Een rioollek in november verontreinigde de wateren van Biscayne Bay, leidende ambtenaren om tijdelijk een noodtoestand uit te roepen om zwemmers weg te houden van South Beach en Virginia Key.

Onderzoekers van het Institute of Environment zeggen dat we grip moeten krijgen op wat er in Biscayne Bay gebeurt. En we moeten het nu doen. Voor de warmere zomers, kalme wind en overtollige voedingsstoffen doen hun slechtste. Voordat de schade blijvend wordt en mensen als Piero Gardinali - die de baai niet alleen als een watermassa beschouwt om onder een microscoop te leggen, maar als een bron van leven zelf - zullen niet langer kunnen zwemmen tussen de vissen die spelen en foerageren in de zeegrassen terwijl gezinnen genieten van een onbezorgde dag in de zon.

Hoe gaat het met Biscayne Bay van dag tot dag? Overtuig uzelf door de live gegevens te bekijken die afkomstig zijn van monitoringboeien die zijn opgesteld door onderzoekers binnen het CREST Center for Aquatic Chemistry and Environment van de FIU.

Ben je klaar om kennis over de inspanningen voor natuurbehoud in Biscayne Bay te delen met je leerlingen? De kunstacademie, Sciences &Education heeft educatieve modules ontwikkeld voor bètadocenten om in de klas te gebruiken.