Fioritura di alghe nocive nel lago Erie, ottobre 13, 2011. NASA Earth Observatory, CC BY

L'estate è la stagione per fioriture dannose di alghe in molti laghi e baie degli Stati Uniti. Si verificano quando i corpi idrici vengono sovraccaricati di azoto e fosforo dalle fattorie, dagli impianti di trattamento delle acque e da altre fonti. L'acqua calda e molte sostanze nutritive favoriscono la rapida crescita delle alghe che possono essere tossiche e potenzialmente fatali per la vita e le persone in acqua.

Alla fine le alghe si depositano sul fondo e decadono, riducendo l'ossigeno disciolto nell'acqua, creando ipossia - "zone morte" dove i livelli di ossigeno sono abbastanza bassi da uccidere i pesci.

Come scienziato senior presso la National Oceanographic and Atmospheric Administration tra 1975 e 2003, ho sviluppato previsioni annuali sull'ipossia per la baia di Chesapeake e il Golfo del Messico - due dei corpi idrici della nostra nazione più danneggiati da queste fioriture. All'università del Michigan, ho contribuito a sviluppare previsioni dannose sulle alghe per il lago Erie e continuo a lavorare con organizzazioni pubbliche e private su questi temi.

Il professore dell'Università del Michigan, Donald Scavia, discute le previsioni di 2015.

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Gli stati intorno al lago Erie e nel bacino del fiume Mississippi, che scarica nel Golfo del Messico, hanno cercato di ridurre l'inquinamento dei nutrienti per anni. Si basano principalmente su misure volontarie, come l'offerta di sovvenzioni agli agricoltori per adottare misure per impedire ai fertilizzanti di lavare i loro campi.

Al contrario, gli stati intorno al Chesapeake hanno avuto più successo con un piano federale applicato che può imporre azioni obbligatorie attraverso lo spartiacque 64,000-square-bay della baia. Dal mio punto di vista, quando confrontiamo questi due approcci, è chiaro che le misure volontarie non fanno nemmeno ammaccature modeste nell'inquinamento dei nutrienti.

Le previsioni di quest'anno

Quest'anno il Previsione di fioritura delle alghe nocive del Lago Erie ha un indice di gravità di 7.5 su una scala da 1 a 10. Questo è paragonabile ai tre più grandi fioriture da 2011, incluso uno rese la città dell'acqua di rubinetto di Toledo inutilizzabile per tre giorni in 2014. Le alghe produssero microcistina - una tossina che può produrre effetti da lievi eruzioni cutanee a gravi malattie o morte.

I Previsioni del Golfo del Messico prevede una zona morta 8,185-square-mile - più di quattro volte l'obiettivo fissato da un task force intergovernativa. Questa sarà la terza zona morta del Golfo del Messico da quando le misurazioni sono iniziate 32 anni fa.

I Previsione del Chesapeake predice una regione ipossica 1.9-miglia cubiche - quasi il volume di 3.2 milioni di piscine olimpioniche. Questo è molto più grande degli obiettivi riflessi nelle recenti politiche.

Nondimeno, almeno il Chesapeake si sta muovendo nella giusta direzione. La quantità di nutrienti che scorre nella baia sta iniziando a diminuire.

La lunga missione per ripulire il lago Erie

Il Lago Erie ha sofferto per la prima volta di un forte inquinamento da nutrienti negli 1960. Il Clean Water Act di 1972 ha innescato una notevole pulizia. I nutrienti, principalmente da fonti (discrete) come gli impianti di depurazione, sono stati tagliati a metà e il il lago ha risposto rapidamente.

Ma fioriture dannose di alghe e ipossia riemerso nel mid-1990sprobabilmente perché sfocia nel lago di una forma di fosforo che viene prontamente utilizzata dalle alghe triplicate. La zona morta imposta a nuovo record in 2012e fioriture dannose di alghe imposta i record in 2011 e 2015. Anche se le fioriture non diventano tossiche, possono avere effetti devastanti. Ad esempio, le alghe dannose 2011 sul lago Erie sono costate alla regione quasi $ 71 milioni in diminuzione dei valori di proprietà, trattamento delle acque e ricavi turistici persi e opportunità ricreative.

In risposta, gli Stati Uniti e il Canada hanno negoziato nuovi obiettivi di caricamento del fosforo che richiedono una riduzione percentuale 40 dai livelli 2008. Si stanno sviluppando Ontario, Ohio, Michigan, Indiana, Pennsylvania e New York piani d'azione nazionali per raggiungere quegli obiettivi.

Ora però, 71 percentuale di nutrienti che entrano nel lago Erie provengono da fonti non puntuali - principalmente da agricoltura. L'inquinamento da fonti non puntiformi proviene da fonti diffuse, come il lavaggio di fertilizzanti di fattorie e prati, quindi è più difficile da controllare.

Gli Stati Uniti contribuiscono oltre il 80 del carico totale di fosforo del lago Erie. In sintesi, le maggiori riduzioni di carico dovranno provenire dall'agricoltura, principalmente dalle fattorie statunitensi.

Quanto sono efficaci le misure volontarie?

I governi in genere sono contrari a imporre normative ambientali sui terreni agricoli. Di conseguenza, la maggior parte dei piani d'azione per Lake Erie si basano su programmi volontari basati su incentivi per affrontare la perdita di nutrienti dai terreni agricoli.

Ma nel bacino del Mississippi questo approccio ha fallito. Nonostante più di 30 anni di ricerca e monitoraggio, oltre 15 anni valutazioni e definizione degli obiettivie oltre $ 30 miliardi di dollari nel finanziamento federale per la conservazione da 1995, livelli medi di azoto nel Mississippi non ho rifiutato dagli 1980.

I task force condurre questo sforzo ha recentemente esteso la scadenza per il suo obiettivo di a 1,930 miglia quadrate zona morta da 2015 a 2035. Oggi la zona morta è più del triplo di quelle dimensioni. Il nostro modellistica appena pubblicata mostra che ci vorrebbe una riduzione percentuale 59 della quantità di azoto che entra nel Golfo del Messico per raggiungere l'obiettivo della task force.

La dieta dell'inquinamento di Chesapeake Bay

Gli stati intorno alla Chesapeake Bay hanno anche lottato per decenni per far funzionare gli approcci basati su incentivi volontari. I loro sforzi furono sopraffatti dall'impatto della crescita della popolazione e della produzione agricola.

Frustrato dal peggioramento delle condizioni, gli stati hanno chiesto all'EPA di 2010 di stabilire un carico massimo giornaliero totale - Un "Dieta dell'inquinamento" all'interno di un quadro normativo ai sensi dell'Acqua pulita che limita la quantità di sostanze nutritive e sedimenti che possono entrare nella baia. Bay states e il District of Columbia si sono poi sviluppati piani di attuazione ed strategie di gestione specificando come e quando ciascuna giurisdizione avrebbe raggiunto i propri obiettivi individuali.

A differenza delle strategie volontarie, questo approccio ha i denti. Se gli stati mancano tappe intermedie per ridurre gli inquinanti, l'EPA può imporsi "Misure di backstop, "Come richiedere ulteriori riduzioni da fonti puntuali e trattenendo i fondi della sovvenzione federale.

Gruppi agricoli supportato dagli stati 21 al di fuori dello spartiacque di Chesapeake, ha sfidato il carico massimo giornaliero massimo in tribunale, ma perso. Tra 2009 e 2015, carichi di azoto, fosforo e sedimenti nella baia lasciati cadere Percentuale 8, percentuale 20 e percentuale 7, rispettivamente. Le erbe sott'acqua e gli iconici granchi blu della baia sono iniziando a recuperare.

Nessuna dieta per il lago Erie

Gruppi ambientali recentemente EPA citato in giudizio per forzare un'azione più forte sull'inquinamento dei nutrienti nel bacino occidentale del lago Erie, con il sostegno di diversi membri del Congresso e la Commissione mista internazionale, che coordina gli sforzi degli Stati Uniti e del Canada. Apparentemente l'EPA scriverà un carico giornaliero massimo totale solo se sia Michigan che Ohio, i due stati chiave nello spartiacque del bacino occidentale, concorderanno. (Amministratore EPA Scott Pruitt ha approvato il totale massimo giornaliero di Chesapeake Bay perché tutti e sei gli stati nello spartiacque della baia lo sostenevano.)

Michigan recentemente dichiarò la sua porzione di Lago Erie "menomata", "Che è necessario per innescare un carico giornaliero massimo totale. Ma l'Ohio dichiarò solo alcune delle sue coste danneggiate, e EPA ha aderito. Quindi le prospettive per una ripresa sono scarse.

La pagina web dell'EPA definisce l'inquinamento da nutrienti uno degli Stati Uniti "Problemi ambientali più diffusi, costosi e difficili. "Ma l'azione volontaria non lo risolve. E la richiesta di budget EPA del presidente Trump lo farebbe tagliare $ 165 milioni in sovvenzioni agli stati per far fronte all'inquinamento da fonti non puntiformi.

Come ho dettagliato primaper domare l'inquinamento dei nutrienti sarà necessario un ampio approccio nazionale che includa misure come la modifica della dieta americana, la modifica delle catene di approvvigionamento agricolo e la riduzione della produzione di etanolo a base di mais. Dobbiamo anche trovare la volontà di fissare limiti giuridicamente vincolanti quando i passi volontari non sono sufficienti.

Circa l'autore

Donald Scavia, professore di Ambiente e Sostenibilità; Professore di Ingegneria Ambientale, University of Michigan

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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