Wetenschap
De rivier de Mississippi bij Vicksburg, kijkend naar het noordoosten bij de Interstate 20-brug, de samenvloeiing van de Yazoo-rivier is op de voorgrond. De foto is gemaakt door een drone gevlogen door Jim Alvis en Mike Manning van de U.S. Geological Survey in de zomer van 2016. Credit:USGS
Een team van wetenschappers, waaronder een aquatisch ecoloog van de Universiteit van Michigan, voorspelt deze zomer het hypoxische gebied in de Golf van Mexico of de "dode zone, " een gebied met weinig tot geen zuurstof dat vissen en ander zeeleven kan doden, ongeveer 4 zijn, 880 vierkante mijl, een beetje kleiner dan de staat Connecticut.
Het voorspelde gebied voor 2021 is kleiner dan maar dichtbij, de vijfjaarsgemiddelde gemeten grootte van 5, 400 vierkante mijl. Echter, de voorspelde dode zone van dit jaar zou nog steeds meer dan het dubbele zijn van het langetermijndoel dat is gesteld door de Interagency Mississippi River en de Golf van Mexico Hypoxia Task Force, waarin een doel werd gesteld om de grootte van de hypoxische zone te verminderen tot een gemiddelde gemeten grootte over vijf jaar van 1, 900 vierkante mijl.
"Elk jaar, de voorspellingen zijn naar verluidt groter of kleiner dan een langjarig gemiddelde, terwijl het langetermijngemiddelde in feite niet acceptabel is, zei Don Scavia, emeritus hoogleraar aan de U-M School for Environment and Sustainability.
“In de actieplannen van de deelstaten die al bijna 20 jaar lopen, zijn grote bezuinigingen nodig. er moet iets anders worden gedaan in het stroomgebied om de nutriëntenbelasting daadwerkelijk te verminderen en de grootte van de dode zone te verkleinen, " zei Scavia, die een van de verschillende onderzoeksteams leidt die samenwerken met de federale overheid voor de jaarlijkse prognoses.
De voorspelling voor hypoxie van de U-M Golf van Mexico 2021 werd vandaag vrijgegeven door de National Oceanic and Atmospheric Administration, die het werk financiert. De voorspelde dode zone van dit jaar is aanzienlijk minder dan de 8, 776 vierkante mijl 2017 Golf hypoxische zone, dat was de grootste gemeten zone sinds het in kaart brengen in 1985 begon.
De voorspellingen zijn gebaseerd op een reeks modellen waarin gegevens over rivierstroming en nutriënten van de U.S. Geological Survey zijn verwerkt.
"Het begrijpen van de effecten van hypoxie op waardevolle bronnen in de Golf van Mexico is een langetermijnfocus van NOAA's onderzoek geweest, " zei Nicole LeBoeuf, waarnemend directeur van NOAA's National Ocean Service. "Deze voorspellingsmodellen informeren ons over de potentiële omvang van de hypoxische zone in de Golf van Mexico die van invloed kan zijn op levende mariene hulpbronnen en kusteconomieën."
De jaarlijkse dode zone van de Golf van Mexico wordt voornamelijk veroorzaakt door overmatige vervuiling door nutriënten door menselijke activiteiten in stedelijke en landbouwgebieden in het stroomgebied van de Mississippi. Wanneer de overtollige voedingsstoffen de Golf bereiken, ze stimuleren een overgroei van algen, die uiteindelijk sterven en ontbinden, zuurstof uitputten als ze naar de bodem zinken.
De resulterende lage zuurstofniveaus nabij de bodem van de Golf kunnen het meeste zeeleven niet ondersteunen. Vis, garnalen en krabben zwemmen vaak het gebied uit, maar dieren die niet kunnen zwemmen of weglopen, worden gestrest of gedood door het lage zuurstofgehalte. De dode zone van de Golf van Mexico vindt elke zomer plaats.
Het stroomgebied van de Mississippi omvat meer dan 40% van de continentale Verenigde Staten en overschrijdt 22 staatsgrenzen. Stikstof- en fosforverontreiniging in afvoer en lozingen uit landbouw- en stedelijke gebieden zijn de belangrijkste oorzaken van de jaarlijkse hypoxische zomerzone in de Golf van Mexico. Image Credit:aangepast van de USGS National Land Cover Dataset
Het is aangetoond dat rivierafvoer in mei en de daarmee samenhangende nutriëntenbelasting naar de Golf van Mexico een belangrijke factor is die bijdraagt aan de grootte van de dode zone. In mei 2021, De afvoer in de Mississippi en de Atchafalaya rivieren lag tussen 1980 en 2020 ongeveer 2% onder het langjarig gemiddelde.
De U.S. Geological Survey schat dat deze kleiner dan gemiddelde rivierafvoer 90, 500 ton nitraat en 15, Alleen al in mei 600 ton fosfor in de Golf van Mexico. Deze nitraatvrachten lagen ongeveer 32% onder het langjarig gemiddelde, en de fosforbelasting lag ongeveer 9% onder het langetermijngemiddelde.
De USGS exploiteert meer dan 3, 000 realtime stroommeters, 60 realtime nitraatsensoren en 38 langetermijnmonitoringslocaties om voedingsstoffen in rivieren in het stroomgebied van Mississippi-Atchafalaya te meten. Gegevens van deze netwerken worden gebruikt om langetermijnveranderingen in de nutriëntentoevoer naar de Golf te volgen en om modellen van nutriëntenbronnen en hotspots binnen het stroomgebied te helpen bouwen.
"Recente resultaten van USGS-modellen laten zien dat agrarische bronnen samen de grootste voedingsbronnen voor de Golf zijn, en dat veel daarvan afkomstig is uit de Upper Midwest en gebieden langs de rivier de Mississippi. Maar stedelijke gebieden, behandeling van menselijk afval, neerslag en atmosferisch stof, en natuurlijke bronnen dragen ook grote hoeveelheden bij, " zei Don Cline, associate director voor het USGS Water Resources Mission Area.
Hoewel de voorspelling voor de hypoxische zone uitgaat van typische weersomstandigheden aan de kust, de gemeten grootte van de dode zone kan worden verstoord en de grootte kan worden gewijzigd door grote weersomstandigheden, zoals orkanen en tropische stormen, die oceaanwateren vermengen, zoals in 2018 gebeurde, 2019 en 2020. Een door de NOAA ondersteund monitoringonderzoek, gepland voor later deze zomer, zal de grootte van de dode zone van 2021 bevestigen en is een belangrijke test voor de nauwkeurigheid van NOAA's modellen.
De voorspelde dode zone van dit jaar zou groter zijn dan het langetermijndoel dat is gesteld door de Interagency Mississippi River en Gulf of Mexico Hypoxia Task Force. De taskforce streeft ernaar de dode zone van de Golf te verminderen door gezamenlijke strategieën voor het verminderen van nutriënten in het stroomgebied van de Mississippi te identificeren en te implementeren, en heeft zich als doel gesteld om de grootte van de hypoxische zone te verminderen tot een vijfjaarlijkse gemiddelde gemeten grootte van 1, 900 vierkante mijl.
NOAA's hypoxie-voorspellingsmodellen, samen met de monitoring van nutriënten in rivieren door de USGS, helpen voorspellen hoe hypoxie in de Golf van Mexico is gekoppeld aan voedingsstoffen die uit het hele stroomgebied van de Mississippi komen. De taskforce gebruikt ze om te helpen bij het informeren van stikstof- en fosforreductiedoelstellingen in het stroomgebied.
"De Hypoxia Task Force speelt een cruciale rol bij het beheersen van de nutriëntenbelasting in het stroomgebied van de Mississippi om in de loop van de tijd de grootte van de hypoxische zone te verminderen, " zei John Goodin, directeur van het Office of Wetlands van het Amerikaanse Environmental Protection Agency, Oceanen en stroomgebieden.
"Door leiderschap van de staat bij het implementeren van strategieën voor het verminderen van voedingsstoffen, steun van EPA en andere federale agentschappen, en partnerschappen met bekkenorganisaties en onderzoekspartners, we zullen doorgaan met het aanpakken van de uitdaging van hypoxie in de Golf. Deze jaarlijkse prognose zal onze collectieve inspanningen blijven informeren."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com