สาหร่ายที่เป็นอันตรายเบ่งบานในทะเลสาบอีรี 13 ต.ค. 2011 นาซาโลกหอดูดาว, CC BY

ฤดูร้อนเป็นฤดูกาลสำหรับ บุปผาสาหร่ายที่เป็นอันตราย ในทะเลสาบและอ่าวหลายแห่งของสหรัฐอเมริกา เกิดขึ้นเมื่อแหล่งน้ำมีไนโตรเจนและฟอสฟอรัสมากเกินไปจากฟาร์ม โรงบำบัดน้ำ และแหล่งอื่นๆ น้ำอุ่นและสารอาหารจำนวนมากส่งเสริมการเจริญเติบโตของสาหร่ายอย่างรวดเร็ว ซึ่งอาจเป็นพิษและอาจถึงแก่ชีวิตในสัตว์น้ำและผู้คน

ในที่สุด สาหร่ายก็ตกลงสู่ก้นบ่อและสลายตัว ทำให้ออกซิเจนที่ละลายในน้ำหมดไป ทำให้เกิด การขาดออกซิเจน – “เขตมรณะ” ที่ระดับออกซิเจนต่ำพอที่จะฆ่าปลาได้

ในฐานะนักวิทยาศาสตร์อาวุโสที่ National Oceanographic and Atmospheric Administration ระหว่างปี 1975-2003 ฉันได้พัฒนาการคาดการณ์ภาวะขาดออกซิเจนประจำปีสำหรับอ่าว Chesapeake และอ่าวเม็กซิโก – แหล่งน้ำสองแห่งในประเทศของเราได้รับอันตรายมากที่สุดจากบุปผาเหล่านี้ ที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน ฉันได้ช่วยพัฒนาการคาดการณ์การบานของสาหร่ายที่เป็นอันตรายสำหรับทะเลสาบอีรี และยังคงทำงานร่วมกับองค์กรภาครัฐและเอกชนในประเด็นเหล่านี้

Donald Scavia ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนกล่าวถึงการคาดการณ์ในปี 2015

{youtube}i70K0Duu-m4{/youtube}

รัฐรอบๆ ทะเลสาบอีรีและในลุ่มแม่น้ำมิสซิสซิปปี้ ซึ่งไหลลงสู่อ่าวเม็กซิโก ได้พยายามลดมลพิษทางสารอาหารเป็นเวลาหลายปี พวกเขาพึ่งพาขั้นตอนโดยสมัครใจเป็นหลัก เช่น ให้เงินช่วยเหลือแก่เกษตรกรเพื่อป้องกันไม่ให้ปุ๋ยชะล้างไร่นา

ในทางตรงกันข้าม รัฐรอบๆ เชสพีกประสบความสำเร็จมากกว่าด้วยแผนการบังคับใช้ของรัฐบาลกลาง ซึ่งสามารถกำหนดการดำเนินการบังคับทั่วทั้งลุ่มน้ำ 64,000 ตารางไมล์ของอ่าว จากมุมมองของฉัน เมื่อเราเปรียบเทียบวิธีการทั้งสองนี้ เห็นได้ชัดว่ามาตรการโดยสมัครใจไม่ได้ทำให้เกิดมลพิษทางสารอาหารเพียงเล็กน้อย

พยากรณ์ปีนี้

ในปีนี้ Lake Erie พยากรณ์การบานของสาหร่ายที่เป็นอันตราย มีดัชนีความรุนแรง 7.5 ในระดับ 1 ถึง 10 ซึ่งเทียบได้กับดอกบานใหญ่ที่สุดสามดอกตั้งแต่ปี 2011 รวมทั้งดอกที่ ทำให้น้ำประปาของเมืองโทเลโดใช้ไม่ได้ เป็นเวลาสามวันในปี 2014 สาหร่ายผลิตไมโครซิสติน ซึ่งเป็นสารพิษที่สามารถสร้างผลกระทบได้ จากผื่นผิวหนังเล็กน้อยไปจนถึงการเจ็บป่วยหรือเสียชีวิตร้ายแรง serious.

พื้นที่ พยากรณ์อ่าวเม็กซิโก คาดการณ์เขตมรณะ 8,185 ตารางไมล์ – มากกว่าสี่เท่าของเป้าหมายที่กำหนดโดย คณะทำงานระหว่างรัฐบาล. นี่จะเป็นเขตมรณะที่ใหญ่เป็นอันดับสามในอ่าวเม็กซิโกนับตั้งแต่การตรวจวัดเริ่มขึ้นเมื่อ 32 ปีที่แล้ว

พื้นที่ พยากรณ์เชสพีก คาดการณ์พื้นที่ขาดออกซิเจน 1.9 ลูกบาศก์ไมล์ - เกือบปริมาตรของสระว่ายน้ำขนาดโอลิมปิก 3.2 ล้านสระ ซึ่งมากกว่าเป้าหมายที่แสดงไว้ในนโยบายล่าสุดอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม อย่างน้อย Chesapeake ก็กำลังเคลื่อนไปในทิศทางที่ถูกต้อง ปริมาณสารอาหารที่ไหลเข้าสู่อ่าวเริ่มลดลง

ภารกิจอันยาวนานในการทำความสะอาดทะเลสาบอีรี

ทะเลสาบอีรีได้รับความทุกข์ทรมานจากมลพิษทางสารอาหารจำนวนมากในช่วงทศวรรษ 1960 พระราชบัญญัติน้ำสะอาด พ.ศ. 1972 ทำให้เกิดการทำความสะอาดอย่างน่าทึ่ง สารอาหารซึ่งส่วนใหญ่มาจากแหล่งกำเนิด (รอบคอบ) เช่น โรงบำบัดน้ำเสีย ถูกผ่าครึ่งและ ทะเลสาบตอบสนองอย่างรวดเร็ว.

แต่บุปผาสาหร่ายที่เป็นอันตรายและขาดออกซิเจน ปรากฏขึ้นอีกครั้งในช่วงกลางทศวรรษ 1990อาจเป็นเพราะน้ำไหลลงสู่ทะเลสาบในรูปของฟอสฟอรัสที่สาหร่ายใช้สามเท่า โซนเดดโซน a สถิติใหม่ในปี 2012และสาหร่ายบุปผาอันตราย สร้างสถิติในปี 2011 และปี พ.ศ. 2015 แม้ว่าดอกไม้จะไม่เป็นพิษ แต่ก็สามารถก่อให้เกิดผลเสียหายได้ ตัวอย่างเช่น สาหร่ายที่เป็นอันตรายในปี 2011 ที่ทะเลสาบอีรีทำให้พื้นที่เสียหาย เกือบ 71 ล้านเหรียญสหรัฐ ในมูลค่าทรัพย์สินที่ลดลง การบำบัดน้ำ และการสูญเสียรายได้จากการท่องเที่ยวและโอกาสในการพักผ่อนหย่อนใจ

ในการตอบสนอง สหรัฐอเมริกาและแคนาดาได้เจรจาใหม่ เป้าหมายการโหลดฟอสฟอรัส ที่เรียกร้องให้ลดลง 40 เปอร์เซ็นต์จากระดับ 2008 ออนแทรีโอ โอไฮโอ มิชิแกน อินดีแอนา เพนซิลเวเนีย และนิวยอร์ก กำลังพัฒนา แผนปฏิบัติการภายในประเทศ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านั้น

อย่างไรก็ตาม ตอนนี้ 71 เปอร์เซ็นต์ของสารอาหารที่เข้าสู่ทะเลสาบอีรีมาจาก แหล่งที่มาที่ไม่ใช่จุด – ส่วนใหญ่มาจาก เกษตรกรรม. มลพิษจากแหล่งกำเนิดที่ไม่มีจุดมาจากแหล่งกระจาย เช่น การล้างปุ๋ยออกจากฟาร์มและสนามหญ้า ดังนั้นจึงควบคุมได้ยากขึ้น

สหรัฐอเมริกามีส่วนมากกว่าร้อยละ 80 ของปริมาณฟอสฟอรัสทั้งหมดของทะเลสาบอีรี โดยสรุปแล้ว การลดภาระที่สำคัญจะต้องมาจากการเกษตร ซึ่งส่วนใหญ่มาจากฟาร์มของสหรัฐฯ

มาตรการโดยสมัครใจมีประสิทธิภาพเพียงใด?

รัฐบาลมักไม่ปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับพื้นที่เพาะปลูก ด้วยเหตุนี้ แผนปฏิบัติการส่วนใหญ่สำหรับทะเลสาบอีรีจึงอาศัยโปรแกรมที่อิงตามแรงจูงใจโดยสมัครใจเพื่อจัดการกับการสูญเสียสารอาหารจากพื้นที่เกษตรกรรม

แต่ในลุ่มแม่น้ำมิสซิสซิปปี้ วิธีนี้ล้มเหลว แม้จะมีการวิจัยและติดตามมานานกว่า 30 ปี แต่กว่า 15 ปีของ การประเมินและการกำหนดเป้าหมายและ กว่า 30 หมื่นล้านเหรียญสหรัฐ ในการระดมทุนเพื่อการอนุรักษ์ของรัฐบาลกลางตั้งแต่ปี 1995 ระดับไนโตรเจนเฉลี่ยในมิสซิสซิปปี้ ไม่ลดลงตั้งแต่ทศวรรษ 1980.

พื้นที่ กำลังงาน นำความพยายามนี้เพิ่งขยายเส้นตายสำหรับเป้าหมายของ 1,930 ตารางไมล์ dead zone ตั้งแต่ปี 2015 ถึง 2035 วันนี้ Dead zone คือ มากกว่าสามเท่าของขนาดนั้น. ของเรา การสร้างแบบจำลองที่เผยแพร่ใหม่ แสดงให้เห็นว่าปริมาณไนโตรเจนที่เข้าสู่อ่าวเม็กซิโกจะลดลง 59 เปอร์เซ็นต์เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของกองกำลังเฉพาะกิจ

อาหารมลภาวะของ Chesapeake Bay

รัฐต่างๆ รอบอ่าวเชสพีกยังต่อสู้ดิ้นรนมาหลายทศวรรษเพื่อให้แนวทางโดยสมัครใจและอิงตามแรงจูงใจนั้นได้ผล ความพยายามของพวกเขาท่วมท้นด้วยผลกระทบของการเติบโตของประชากรและการผลิตทางการเกษตร

ด้วยความผิดหวังจากสภาพที่เลวร้าย รัฐต่างๆ ได้ขอให้ EPA ในปี 2010 จัดตั้ง a โหลดสูงสุดต่อวันทั้งหมด - “อาหารมลพิษ” ภายในกรอบการกำกับดูแลภายใต้พระราชบัญญัติน้ำสะอาดที่จำกัดปริมาณสารอาหารและตะกอนที่จะเข้าสู่อ่าว รัฐเบย์และดิสตริกต์ออฟโคลัมเบียได้พัฒนาแล้ว แผนการดำเนินงาน และ กลยุทธ์การจัดการ โดยให้รายละเอียดว่าเขตอำนาจศาลแต่ละแห่งจะบรรลุเป้าหมายของตนเองได้อย่างไรและเมื่อใด

วิธีการนี้มีฟันไม่เหมือนกับกลยุทธ์ที่สมัครใจ หากรัฐพลาดเหตุการณ์สำคัญชั่วคราวในการลดมลพิษ EPA สามารถกำหนดได้ “มาตรการหนุนหลัง” เช่นต้องการการลดเพิ่มเติมจากแหล่งที่มาของจุดและการระงับเงินช่วยเหลือของรัฐบาลกลาง

กลุ่มเกษตร สนับสนุนโดย 21 รัฐนอกลุ่มน้ำเชสพีก, ท้าทายน้ำหนักรวมสูงสุดต่อวันในศาลแต่ สูญหาย. ระหว่างปี 2009 ถึง 2015 ปริมาณไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และตะกอนในอ่าวลดลง 8 เปอร์เซ็นต์ 20 เปอร์เซ็นต์ และ 7 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ หญ้าใต้น้ำและปูสีน้ำเงินอันเป็นเอกลักษณ์ของอ่าวคือ เริ่มฟื้นตัว.

ไม่มีอาหารสำหรับทะเลสาบอีรี

กลุ่มสิ่งแวดล้อมเมื่อเร็ว ๆ นี้ ฟ้อง EPA เพื่อบังคับดำเนินการที่รุนแรงขึ้นต่อมลพิษทางสารอาหารในลุ่มน้ำตะวันตกของทะเลสาบอีรี โดยได้รับการสนับสนุนจาก สมาชิกรัฐสภาหลายคน และ คณะกรรมาธิการร่วมระหว่างประเทศซึ่งประสานความพยายามโดยสหรัฐอเมริกาและแคนาดา แต่เห็นได้ชัดว่า EPA จะเขียนโหลดสูงสุดรายวันทั้งหมดก็ต่อเมื่อทั้งมิชิแกนและโอไฮโอซึ่งเป็นสองรัฐหลักในลุ่มน้ำลุ่มน้ำตะวันตกเห็นด้วย (ผู้ดูแลระบบ EPA Scott Pruitt รับรองการโหลดสูงสุดรายวันของ Chesapeake Bay เท่านั้น เพราะทั้งหกรัฐในลุ่มน้ำอ่าวรองรับ supported.)

มิชิแกนเมื่อเร็วๆนี้ ประกาศส่วนของทะเลสาบอีรี "ด้อยค่า” ซึ่งจำเป็นสำหรับทริกเกอร์การโหลดสูงสุดรายวันทั้งหมด แต่โอไฮโอประกาศว่าชายฝั่งทะเลบางแห่งมีความบกพร่อง และ EPA เห็นด้วย. ดังนั้นโอกาสในการฟื้นตัวจึงมีน้อย

หน้าเว็บของ EPA เรียกมลพิษทางสารอาหารเป็นหนึ่งในอเมริกา “ปัญหาสิ่งแวดล้อมที่แพร่หลาย ค่าใช้จ่ายสูงและท้าทายที่สุดmost” แต่การกระทำด้วยความสมัครใจไม่สามารถแก้ไขได้ และคำของบประมาณ EPA ของประธานาธิบดีทรัมป์จะ ตัด $165 ล้าน ในการให้เงินช่วยเหลือแก่รัฐเพื่อจัดการกับมลพิษที่ไม่ใช่แหล่งกำเนิด

อย่างที่ฉันมี ละเอียดไว้ก่อนการควบคุมมลพิษทางสารอาหารจะต้องใช้แนวทางระดับชาติในวงกว้างซึ่งรวมถึงขั้นตอนต่างๆ เช่น การปรับเปลี่ยนอาหารอเมริกัน การเปลี่ยนห่วงโซ่อุปทานทางการเกษตร และการลดการผลิตเอทานอลจากข้าวโพด นอกจากนี้เรายังต้องหาเจตจำนงที่จะกำหนดขอบเขตที่มีผลผูกพันทางกฎหมายเมื่อขั้นตอนโดยสมัครใจไม่เพียงพอ

เกี่ยวกับผู้เขียน

Donald Scavia ศาสตราจารย์ด้านสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน; ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยมิชิแกน

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน