Schädliche Algen blühen in Lake Erie, Oktober 13, 2011. NASA Earth Observatory, CC BY

Der Sommer ist die Jahreszeit für schädliche Algenblüten in vielen US-Seen und Buchten. Sie treten auf, wenn Wasserkörper mit Stickstoff und Phosphor von landwirtschaftlichen Betrieben, Wasseraufbereitungsanlagen und anderen Quellen überlastet werden. Warmes Wasser und viele Nährstoffe fördern das schnelle Wachstum von Algen, die giftig und potenziell lebensgefährlich für Wasserlebewesen und Menschen sein können.

Schließlich setzen sich die Algen auf dem Boden ab und zerfallen, wodurch gelöster Sauerstoff im Wasser abgebaut wird Hypoxie - "tote Zonen", in denen der Sauerstoffgehalt niedrig genug ist, um Fische zu töten.

Als leitender Wissenschaftler bei der National Oceanographic and Atmospheric Administration zwischen 1975 und 2003 entwickelte ich jährliche Hypoxie-Vorhersagen für die Chesapeake Bay und den Golf von Mexiko - zwei der am meisten von diesen Blüten geschädigten Gewässer unserer Nation. An der University of Michigan half ich bei der Entwicklung von Prognosen für schädliche Algenblüten für den Lake Erie und arbeite weiterhin mit öffentlichen und privaten Organisationen zu diesen Themen zusammen.

Professor Donald Scavia von der University of Michigan diskutiert die 2015-Prognosen.

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Die Staaten um den Eriesee und das Mississippi-Becken, das in den Golf von Mexiko mündet, versuchen seit Jahren, die Nährstoffbelastung zu verringern. Sie sind in erster Linie auf freiwillige Schritte angewiesen, beispielsweise durch die Gewährung von Zuschüssen an die Landwirte, um zu verhindern, dass Düngemittel ihre Felder abwaschen.

Im Gegensatz dazu hatten Staaten rund um den Chesapeake mehr Erfolg mit einem föderalen Plan, der Zwangsmaßnahmen in der 64,000-Quadratkilometer Wasserscheide der Bucht auferlegen kann. Wenn ich diese beiden Ansätze vergleiche, ist es aus meiner Sicht klar, dass freiwillige Maßnahmen die Nährstoffbelastung nicht einmal geringfügig dämpfen.

Die diesjährigen Prognosen

Das diesjährige Prognose der Algen am Eriesee hat einen Schweregrad von 7.5 auf einer Skala von 1 bis 10. Dies ist vergleichbar mit den drei größten Blüten seit 2011, einschließlich einer machte das Leitungswasser der Stadt Toledo unbrauchbar für drei Tage in 2014. Die Algen produzierten Microcystin - ein Gift, das Wirkung zeigen kann von leichten Hautausschlägen bis hin zu schwerer Krankheit oder Tod.

Das Golf von Mexiko Prognose sagt eine 8,185-Quadratmeilen-Totzone voraus - mehr als das Vierfache des von einem Ziel gesetzten Ziels zwischenstaatliche Taskforce. Dies wird die drittgrößte Todeszone im Golf von Mexiko sein, da die Messungen vor 32 Jahren begannen.

Das Chesapeake-Vorhersage prognostiziert eine 1.9-Kubikmeile hypoxische Region - fast das Volumen von 3.2 Millionen olympischen Schwimmbädern. Dies ist viel größer als die Ziele, die sich in den jüngsten Politiken widerspiegeln.

Dennoch bewegt sich zumindest der Chesapeake in die richtige Richtung. Die Menge an Nährstoffen, die in die Bucht fließt, beginnt zu sinken.

Die lange Suche nach dem Eriesee

Der Lake Erie litt in den 1960s zunächst unter starker Nährstoffbelastung. Der Clean Water Act von 1972 löste eine bemerkenswerte Säuberung aus. Nährstoffe, vor allem von punktuellen (diskreten) Quellen wie Kläranlagen, wurden halbiert, und die See reagierte schnell.

Aber schädliche Algenblüten und Hypoxie in den mittleren 1990s wieder aufgetauchtwahrscheinlich, weil in den See eine Form von Phosphor fließt, die von Algen leicht verdreifacht wird. In der Totzone wurde a eingestellt neuer Rekord in 2012und schädliche Algenblüten setze Datensätze in 2011 und 2015. Auch wenn Blüten nicht giftig werden, können sie verheerende Auswirkungen haben. Zum Beispiel kosten die 2011 schädlichen Algenblüten auf dem Eriesee die Region fast US $ 71 Millionen in verminderten Eigentumswerten, Wasserbehandlung und verlorenen Tourismuseinnahmen und Freizeitmöglichkeiten.

Als Reaktion darauf verhandelten die Vereinigten Staaten und Kanada neu Phosphor-Ladeziele das fordert eine 40-Reduzierung von 2008-Ebenen. Ontario, Ohio, Michigan, Indiana, Pennsylvania und New York entwickeln sich nationale Aktionspläne um diese Ziele zu erreichen.

Jetzt kommen jedoch 71 Prozent der Nährstoffe in den Eriesee Nicht-Punkt-Quellen - hauptsächlich von Landwirtschaft. Die Verschmutzung durch Nicht-Punkt-Quellen kommt aus diffusen Quellen, wie zum Beispiel durch das Abwaschen von Düngemitteln von Farmen und Rasen, so dass es schwieriger zu kontrollieren ist.

Die Vereinigten Staaten tragen über 80 Prozent der Gesamtphosphorfracht des Eriesees bei. Zusammenfassend muss gesagt werden, dass große Lastabnahmen von der Landwirtschaft, hauptsächlich von US-Farmen, kommen müssen.

Wie wirksam sind freiwillige Maßnahmen?

Regierungen widersetzen sich generell gegen Umweltauflagen auf Ackerland. Daher beruhen die meisten Aktionspläne für den Eriesee auf freiwilligen, auf Anreizen basierenden Programmen zur Bekämpfung von Nährstoffverlusten aus landwirtschaftlichen Flächen.

Im Mississippi-Becken ist dieser Ansatz jedoch gescheitert. Trotz mehr als 30 Jahren der Forschung und Überwachung, über 15 Jahren Assessments und Zielsetzungen und über US $ 30 Milliarden in Bundes Naturschutz Finanzierung seit 1995, durchschnittliche Stickstoff-Gehalt im Mississippi haben seit den 1980s nicht abgenommen.

Das Task Force Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...1/index.html Diese Bemühungen führten kürzlich zu einer Verlängerung der Frist für das Erreichen eines Ziels 1,930-Quadrat-Meile Totzone von 2015 zu 2035. Heute ist die tote Zone mehr als verdreifachen diese Größe. Unser neu veröffentlichte Modellierung zeigt, dass die Menge an Stickstoff, die in den Golf von Mexiko gelangt, um das Ziel der Task Force zu erreichen, um 59 Prozent reduziert werden müsste.

Die Verschmutzungsdiät der Chesapeake Bay

Auch die Staaten rund um die Chesapeake Bay hatten jahrzehntelang Probleme, freiwillige Anreizsysteme zu entwickeln. Ihre Bemühungen wurden von den Auswirkungen des Bevölkerungswachstums und der landwirtschaftlichen Produktion überwältigt.

Frustriert durch die sich verschlechternden Bedingungen baten die Staaten die EPA in 2010, ein gesamte maximale tägliche Belastung - Ein "Verschmutzungsdiät" innerhalb eines Regulierungsrahmens nach dem Clean Water Act, der die Menge an Nährstoffen und Sedimenten begrenzt, die in die Bucht gelangen können. Bay States und der District of Columbia entwickelten sich dann Umsetzungspläne und Managementstrategien detailliert, wie und wann jede Jurisdiktion ihre individuellen Ziele erreichen würde.

Im Gegensatz zu freiwilligen Strategien hat dieser Ansatz Zähne. Wenn Staaten Zwischenziele für die Reduzierung von Schadstoffen verpassen, kann die EPA dies durchsetzen "Backstop misst, "So dass zusätzliche Kürzungen aus punktuellen Quellen erforderlich sind und Bundeszuschüsse zurückgehalten werden.

Landwirtschaftliche Gruppen, unterstützt von 21 Staaten außerhalb der Chesapeake Wasserscheide, forderte die gesamte maximale tägliche Belastung vor Gericht aber verloren. Zwischen 2009 und 2015 fielen die Stickstoff-, Phosphor- und Sedimentmengen in der Bucht ab 8 Prozent, 20 Prozent und 7 Prozent, beziehungsweise. Unterwassergräser und die ikonischen blauen Krabben der Bucht sind beginnt sich zu erholen.

Keine Diät für den Eriesee

Umweltgruppen vor kurzem verklagt EPA im westlichen Teil des Eriesees mit Unterstützung von mehrere Mitglieder des Kongresses und dem Internationale gemeinsame Kommission, der die Bemühungen der Vereinigten Staaten und Kanadas koordiniert. Aber die EPA wird anscheinend nur dann eine maximale tägliche Gesamtlast schreiben, wenn sowohl Michigan als auch Ohio, die beiden Schlüsselstaaten im Einzugsgebiet des westlichen Einzugsgebiets, zustimmen. (EPA-Administrator Scott Pruitt hat nur die maximale tägliche Gesamtbelastung der Chesapeake Bay befürwortet weil alle sechs Staaten in der Wasserscheide der Bucht es unterstützten.)

Michigan kürzlich erklärte seinen Anteil am Eriesee "beeinträchtigt", ”Die erforderlich ist, um eine maximale tägliche Gesamtlast auszulösen. Aber Ohio erklärte nur einige seiner Küsten als beeinträchtigt und EPA stimmte zu. Die Aussichten auf eine Erholung sind also gering.

Die Webseite der EPA nennt die Nährstoffbelastung eine von Amerikas "Am weitesten verbreitete, kostspielige und herausfordernde Umweltprobleme. "Aber freiwilliges Handeln löst es nicht. Und Präsident Trumps EPA-Budgetantrag würde es tun schnitt $ 165 Millionen in Zuschüssen an Staaten, die sich mit der Verschmutzung durch Nicht-Punktquellen befassen.

Da ich vorher detailliertUm die Nährstoffbelastung zu zähmen, bedarf es eines breiten nationalen Ansatzes, der Maßnahmen wie die Änderung der amerikanischen Ernährung, die Umstellung landwirtschaftlicher Lieferketten und die Verringerung der Produktion von Ethanol auf Maisbasis umfasst. Wir müssen auch den Willen finden, rechtlich bindende Grenzen zu setzen, wenn freiwillige Schritte nicht ausreichen.

Über den Autor

Donald Scavia, Professor für Umwelt und Nachhaltigkeit; Professor für Umwelttechnik, University of Michigan

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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