Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Algepest rejser tvivl om frivillig forebyggelse af afstrømning

Alger flyder i vandet ved Maumee Bay State Park-marinaen i Lake Erie i Oregon, Ohio, på fredag, 15. september, 2017. skarp, grimme og ofte giftige alger spreder sig over amerikanske vandveje, selvom regeringen bruger enorme summer på at hjælpe landmændene med at reducere gødningsafstrømningen, der er med til at forårsage det. (AP Photo/Paul Sancya)

Konkurrerede i en bassefisketurnering for to år siden, Todd Steele kastede sin stang fra sin 21 fods motorbåd - uvidende om, at han blev forgiftet.

En tyk, grønt afskum belagt vestlige Eriesø. Og Steele, en semipro lystfisker, blev syg af det.

Kører hjem til Port Huron, Michigan, han følte sig svimmel, kvalme. Næste morgen var han for svimmel til at stå, hans overophedede krop dækket af smertefulde nældefeber. Hospitalsprøver gav giftige alger skylden, en stigende trussel mod amerikanske farvande.

"Det angreb mit immunsystem og lukkede ned for min krops evne til at svede, " sagde Steele. "Hvis jeg ikke var en sund 51-årig og havde en form for medicinsk tilstand, det kunne have dræbt mig."

Han kom sig, men Lake Erie har ikke. Heller ikke andre vandveje er kvalt af alger, der gør folk syge, at dræbe dyr og hamre på økonomien. Plagen eskalerer fra lejlighedsvis gener til alvorlig, udbredt fare, overvældende regeringsbestræbelser på at dæmme op for en førende årsag:gødningsafstrømning fra gårde.

skarp, nogle gange forurener giftige klatter vandveje fra Great Lakes til Chesapeake Bay, fra Snake River i Idaho til New Yorks Finger Lakes og reservoirer i Californiens Central Valley.

Sidste år, Floridas guvernør erklærede undtagelsestilstand, og strandene blev lukket, da algeopblomstring spredte sig fra Lake Okeechobee til nærliggende flodmundinger. Mere end 100 mennesker blev syge efter at have svømmet i Utahs største ferskvandssø. Kæledyr og husdyr er døde efter at have drukket algebaseret vand, inklusive 32 kvæg på en Oregon-ranch i juli. Ilt-udsultede "døde zoner" forårsaget af algehenfald er steget 30 gange siden 1960, forårsager massive fiskedrab. Denne sommers zone i Den Mexicanske Golf var den største nogensinde.

Turisme og rekreation har lidt. En international vandskifestival i Milwaukee blev aflyst i august; snesevis af svømmeområder blev lukket på landsplan.

Alger er afgørende for fødekæder, men disse små planter og bakterier formerer sig nogle gange uden kontrol. Inden for det seneste årti, der er rapporteret om udbrud i hver stat, en tendens, der sandsynligvis vil accelerere, efterhånden som klimaændringer øger vandtemperaturerne.

"Det er en stor, gennemgående trussel om, at vi som samfund ikke gør nær nok for at løse, " sagde Don Scavia, en miljøforsker fra University of Michigan. "Hvis vi øger mængden af ​​giftige alger i vores drikkevandsforsyning, det vil sætte folks helbred på spil. Selvom det ikke er giftigt, folk ønsker ikke at gå i nærheden af ​​det. De vil ikke fiske i den eller svømme i den. Det betyder tab af job og skatteindtægter. "

Mange monsteropblomstringer udløses af en overbelastning af landbrugsgødning i varme, stille vand, siger videnskabsmænd. Kemikalier og gødning beregnet til at nære afgrøder skylles ud i søer, vandløb og oceaner, giver en uendelig buffet til alger.

Offentlige myndigheder har brugt milliarder af dollars og produceret utallige undersøgelser om problemet. Men en Associated Press-undersøgelse fandt ikke meget at vise for deres indsats:

— Niveauer af algefødende næringsstoffer som nitrogen og fosfor stiger i mange søer og vandløb.

Denne 26. sept. 2017 satellitbillede gjort tilgængeligt af NASA viser Toledo, Ohio i det nederste venstre hjørne med en stor planteplanktonblomstring i den vestlige Lake Erie. Ifølge National Oceanic and Atmospheric Administration, blomstringen indeholder microcystis, en type ferskvandscyanobakterier. Disse fytoplankton producerer toksiner, der kan forurene drikkevandet og udgøre en risiko for menneskers og dyrs sundhed, når der er direkte kontakt. Dette naturfarvebillede blev taget af Operational Land Imager (OLI) på Landsat 8-satellitten. (NASA via AP)

— Et lille mindretal af gårde deltager i føderale programmer, der fremmer praksisser for at reducere gødningsafstrømning. Når flere landmænd ønsker at tilmelde sig, der er ofte ikke penge nok.

-På trods af mange års forskning og test, det kan diskuteres, hvor godt disse foranstaltninger virker.

___

AFHÆNGIG AF LANDMÆNDERNE TIL AT BLIVE FRIVILLIGT

AP's resultater understreger, hvad mange eksperter betragter som en fatal fejl i regeringens politik:I stedet for at beordre landbruget til at dæmme op for strømningen af ​​næringsstoffer, tilsynsmyndigheder søger frivilligt samarbejde, en tilgang, der ikke gav andre store forurenere.

Landmænd bliver bedt om at tage skridt som at plante "dækafgrøder" for at reducere erosion uden for sæsonen, eller installering af mere effektive kunstvandingssystemer - ofte med skatteydere, der hjælper med at betale regningen.

U.S. Natural Resources Conservation Service, en del af Landbrugsministeriet, siger, at det har brugt mere end 29 milliarder dollar på frivilligt, incitamentsbaserede programmer siden 2009 for at gøre omkring 500, 000 operationer mere miljøvenlige.

Jimmy Bramblett, vicechef for programmer, fortalte AP, at indsatsen havde givet "enorme" resultater, men erkendte, at kun omkring 6 procent af landets omkring 2 millioner gårde er tilmeldt til enhver tid.

Som svar på en anmodning om Freedom of Information Act, agenturet leverede data om sit største udgiftsinitiativ, incitamentsprogram for miljøkvalitet, eller EQIP, som indgår kontrakter med landmænd om at bruge forureningsforebyggende foranstaltninger og betaler op til 75 procent af deres omkostninger.

En AP-analyse viser, at agenturet udbetalte mere end 1,8 milliarder dollars mellem 2009 og 2016 for at dele omkostningerne til 45 metoder designet til at reducere afstrømning af næringsstoffer og sedimenter eller på anden måde forbedre vandkvaliteten.

I alt blev der lovet 2,5 milliarder dollars i perioden. Af det, $51 millioner var målrettet til Indiana, Michigan og Ohio bønder i vandskellet, der strømmer ind i den vestlige Lake Erie, hvor fisker Steele blev syg.

Alligevel dukkede nogle af søens største algeopblomstringer op i løbet af de syv år. Den største nogensinde dukkede op i 2015, dækker 300 kvadratkilometer - på størrelse med New York City. Det foregående år, et algtoksin beskrevet i militære tekster som værende så dødeligt som et biologisk våben tvang en to-dages lukning af postevand til mere end 400, 000 kunder i Toledo. Den her sommer, endnu en opblomstring sivede hen over en del af søen og op ad en primær biflod, Maumee-floden, til byens centrum for første gang til minde.

Den type fosfor, der brænder for algeudbruddet, er fordoblet i den vestlige Erie-bifloder, siden EQIP startede i midten af ​​1990'erne, ifølge forsker Laura Johnson fra Ohio's Heidelberg University. Forskere anslår, at omkring 85 procent af Maumees fosfor kommer fra afgrøder og husdyrdrift.

Denne 14. sept. 2016-billede viser alger, der overtrækker en Lake Michigan-strand ved en offentlig park i Kewaunee County, Wis. skarp, grimme og ofte giftige alger spreder sig over amerikanske vandveje, selvom regeringen bruger enorme summer på at hjælpe landmændene med at reducere gødningsafstrømningen, der er med til at forårsage det. (AP Photo/John Flesher)

NRCS rapporterer, i mellemtiden, hævder, at bevaringsforanstaltninger har forhindret enorme mængder af næringsstoffer og sedimenttab fra landbrugsmarker.

Selvom den føderale regering og de fleste stater nægter at gøre sådanne anti-forureningsmetoder obligatoriske, mange eksperter siger, at begrænsning af afstrømning er den eneste måde at tøjle alger på. Et amerikansk-canadisk panel, der søger en nedskæring på 40 procent i Lake Erie fosforafstrømning, ønsker at gøre kontrol med næringsstoffer til en betingelse for at modtage føderalt subsidieret afgrødeforsikring.

"Vi har haft årtier med at nærme os dette spørgsmål stort set gennem en frivillig ramme, " sagde Jon Devine, senioradvokat for Naturressourcernes Forsvarsråd. "Det eksisterende system fungerer klart ikke."

landmænd, selvom, sige, at de kan udrette mere ved at eksperimentere og lære af hinanden end at følge regeringens diktater.

"Der er regler nok allerede, " sagde John Weiser, en tredje generation mejerist med 5, 000 køer i Brown County, Wisconsin, hvor overbelastning af næringsstoffer forårsager alger og døde zoner i Lake Michigans Green Bay. "Landmændene er forvaltere af jorden. Vi ønsker at løse problemet lige så meget som nogen andre gør."

Miljøstyrelsen siger indirekte afstrømning fra landbrug og andre kilder, såsom byplæner, er nu den største kilde til amerikansk vandforurening. Men et smuthul i loven om rent vand fra 1972 forhindrer regeringen i at regulere afstrømning, ligesom den gør forurening fra spildevandsanlæg og fabrikker, der frigiver affald direkte i vandveje. De skal have tilladelser, der kræver behandling og begrænsning af udledninger, og krænkere kan idømmes bøder eller fængsel.

Disse regler gælder ikke for landbrugsgødning, der skyller i vandløb og søer, når det regner. Kongressen har ikke vist nogen tilbøjelighed til at ændre på det.

Uden økonomiske konsekvenser for at tillade afstrømning, landmænd har et incitament til at bruge al den gødning, der er nødvendig for at producere det højeste udbytte, sagde Mark Clark, en University of Florida vådområdeøkolog. "Der er ikke noget, der siger, 'For hvert overdrevent pund, jeg tager på, Jeg skal betale et gebyr.' Der er ingen pind."

Nogle stater har regler, herunder gødningsudbringningsstandarder beregnet til at minimere afstrømning. Minnesota kræver 50 fods vegetationsbuffere omkring offentlige vandveje. Landmænd i Maryland skal forhindre husdyr i at få afføring i vandløb, der fodrer Chesapeake Bay, hvor landbruget forårsager omkring halvdelen af ​​næringsstofforureningen i landets største flodmunding.

Men staterne undgår for det meste at udfordre den magtfulde landbrugsindustri.

Wisconsin udsteder vandkvalitetstilladelser til store husdyrbrug, hvor 2, 500 køer kan generere lige så meget affald som en by med 400, 000 beboere. Men dets afdeling for naturressourcer blev sagsøgt af en mejerikoncern i sommer efter at have styrket gødningsbestemmelserne.

Statens tidligere chef for afstrømningsledelse, Gordon Stevenson, er blandt dem, der tvivler på, at den frivillige tilgang vil være nok til at komme videre med algeproblemet.

"Denne bedste ledelsespraksis er langt fra den behandling, som en papirmasse- og papirfabrik eller et støberi eller et konservesfabrik eller et spildevandsanlæg skal udføre, før de slipper spildevandet, " sagde han. "Det er ligesom stenalderen versus rumalderen."

I denne 13. september, 2016 foto, Brent Peterson, der fremmer forebyggelse af afstrømning i det østlige Wisconsins Lower Fox River-vandskel, står ved siden af ​​en å i Brown County, Wis. Fox River munder ud i den algeplagede Green Bay, som indeholder mindre end 2 procent af Lake Michigans vand, men modtager en tredjedel af hele søens næringsstofstrøm. (AP Photo/John Flesher)

___

Tvivlsommelige RESULTATER

Virker de forureningsbekæmpende foranstaltninger, der er subsidieret af regeringen for milliarder af dollars?

Landbrugsafdelingens undersøgelser af udvalgte vandskel, hovedsageligt baseret på landmandsundersøgelser og computermodeller, kreditere dem med dramatiske nedskæringer i afstrømningen. Man fandt kvælstofstrømme fra dyrkede marker i Mississippi -flodens vandskel til Den Mexicanske Golf ville være 28 procent højere, uden at disse skridt blev taget.

Kritikere hævder, at sådanne rapporter for det meste er baseret på spekulationer, snarere end på rent faktisk at teste vandet, der flyder fra marker.

Selvom der ikke er en landsdækkende vurdering, Bramblett sagde, at "edge of field"-overvågning, som regeringen startede med at finansiere i 2013, peger på succesen med incitamentsprogrammet i visse regioner.

Føderale revisioner og videnskabelige rapporter rejser andre problemer:Beslutninger om, hvilke bedrifter der får støtte er baseret for lidt på, hvad der er bedst for miljøet; der er ikke nok inspektioner til at sikre, at de trufne foranstaltninger udføres korrekt; gårdens privatlivslovgivning gør det svært for regulatorer at verificere resultater.

Der er bred enighed om, at en sådan forureningskontrol i det mindste kan gøre en forskel. Men eksperter siger, at der er behov for meget mere deltagelse.

"Praksis er fuldstændig overvældet, " sagde Stephen Carpenter, en søøkolog ved University of Wisconsin. "At stole på dem for at løse nationens algeopblomstringsproblem er som at bruge plaster på blødninger."

AP fandt ud af, at incitamentsprogrammet lovede 394 millioner dollars mellem 2009 og 2016 til kunstvandingssystemer, der havde til formål at reducere afstrømning - mere end på nogen anden vandbeskyttelsesindsats.

I det tørre vestlige Idaho, hvor fosforafstrømning er forbundet med algeopblomstring og fiskedræbning i den nedre Snake River, offentlige midler hjælper landmand Mike Goodson med at installere udstyr til at konvertere til "drypvanding" i stedet for at oversvømme alle hans 550 acres med vand, der ledes fra floder og åer.

Men kun 795 vandbeskyttelseskontrakter blev underskrevet af Idaho -landmænd mellem 2014 og 2016, tegner sig for lidt over 1 procent af de omkring 11,7 millioner hektar landbrugsjord i hele landet. Selvom mange landmænd forhindrer afstrømning uden statsstøtte, som Bramblett hævder, tallene tyder på, at der er lang vej igen.

Goodson siger, at det ville give bagslag at tvinge andre til at følge hans eksempel.

Charterbådskaptajn Dave Spangler har en prøve af alger fra Maumee Bay i Lake Erie i Oregon, Ohio, på fredag, 15. september, 2017. Forskere anslår omkring 85 procent af Maumees fosfor, som fremmer algevækst, kommer fra dyrkede arealer og husdyrdrift. (AP Photo/Paul Sancya)

"Landmænd har en dårlig smag for tilsynsmyndigheder, " han sagde, ser ud over lejligheden, vindblæst landskab. "Vi er stolte af at leve af jorden, og vi forsøger at bevare og bevare vores ressourcer."

Men det kan være dyrt for andre at lade landmændene bestemme, om de vil deltage. Byen Boise afsluttede sidste år et projekt på 20 millioner dollars, der vil fjerne fosfor, der flyder fra kunstvandet landbrugsjord, før det når Snake River.

Brent Peterson tilbringer lange dage i en muddersprøjtet pickup, fremme afstrømningsforebyggelse i det østlige Wisconsin's Lower Fox River -vandområde, hvor malkekøer dagligt udskiller millioner af liter gødning - meget af det sprøjtes på kornmarker som gødning.

Floden munder ud i den algeplagede Green Bay, som indeholder mindre end 2 procent af Lake Michigans vand, men modtager en tredjedel af hele søens næringsstofstrøm. Landmænd i vandskellet blev lovet 10 millioner dollars fra 2009 til 2016 for at hjælpe med at løse problemet, AP fandt.

Peterson, ansat i to amter med mange hundrede gårde, har opstillet seks "demonstrationsfarme" til at bruge EQIP-finansieret afstrømningsforebyggelse, især dækafgrøder.

"Dette er et stort skridt for mange af disse fyre, "sagde han." Det er ude af deres komfortzone. "

Og for alle pengene afsat til EQIP, kun 23 procent af de berettigede ansøgninger om tilskud blev finansieret i 2015, ifølge National Sustainable Agriculture Coalition.

Finansieringen af ​​incitamentsprogrammet er steget fra lidt over $1 milliard i 2009 til $1,45 milliarder sidste år. Trump-administrationens budget for 2018 foreslår en lille nedskæring.

"Det lyder af meget, men mængden af ​​penge, vi bruger, er sørgeligt utilstrækkelig, " sagde Johnson fra Heidelberg Universitet.

___

ALGEPEST BREDER

Selvom der ikke er nogen omfattende oversigt over algeudbrud, mange eksperter er enige om, at de "hurtigt bliver en global epidemi, "sagde Anna Michalak, en økolog ved Carnegie Institution for Science ved Stanford University.

Et stigende antal vandområder i hele USA har for høje niveauer af næringsstoffer og blågrønne alger, ifølge en rapport fra 2016 fra Environmental Protection Agency og U.S. Geological Survey. Det alge-genererede toksin, der gjorde Steele syg i Lake Erie, blev fundet i en tredjedel af 1, 161 søer og reservoirer, som agenturerne undersøgte.

Denne onsdag, 29. juni, Luftfoto fra 2016 viser blågrønne alger i et område langs St. Lucie-floden i Stuart, Fla. I 2016 Floridas guvernør erklærede undtagelsestilstand, og strandene blev lukket, da algeopblomstring spredte sig fra Lake Okeechobee til nærliggende flodmundinger. (Greg Lovett/The Palm Beach Post via AP)

Californien rapporterede sidste år om giftige opblomstringer i mere end 40 søer og vandveje, det mest i statshistorien. New York oprettede et team af specialister for at konfrontere det stigende problem i Finger Lakes, en turistmagnet, der er værdsat for glitrende vand blandt frodige bjergskråninger oversået med vinmarker. To byer rapporterede algetoksiner i deres drikkevand i 2016, den første i New York.

Mere end halvdelen af ​​søerne var smurt ind med skrigende grønne blomster denne sommer.

"Overskrifterne sagde i bund og grund, "Gå ikke i vandet, rør ikke ved vandet, '" sagde Andy Zepp, administrerende direktør for Finger Lakes Land Trust, der bor i nærheden af ​​Cayauga -søen i Ithaca. "Jeg har en 11-årig datter, og jeg undrer mig over, vil jeg tage hende med ud på søen?"

U.S. Centers for Disease Control and Prevention er ved at udvikle et system til at samle data om alger-relaterede sygdomme. En undersøgelse fra 2009-10 talte mindst 61 ofre i tre stater, en total, som forfatterne erkendte, sandsynligvis var undervurderet.

Anekdotiske rapporter florerer - en ung dreng indlagt på hospitalet efter at have svømmet i en sø nær Alexandria, Minnesota; en kvinde blev syg, mens hun stod på jetski på Grand Lake St. Marys i det vestlige Ohio.

Skilte, der er opsat ved bådlanceringer i Hells Canyon-området langs Idaho-Oregon-linjen, er typiske for skilte ved mange rekreative områder i hele landet:"FARE:GÅ IKKE I ELLER NÆR VAND", hvis der er alger.

I Florida, artesiske kilder elsket af undervandsdykkere er plettet af alger, der forårsager et hududslæt kaldet "svømmerkløe". Andre steder, husdyr og vilde dyr dør efter at have indtaget algefarvet vand.

For et år siden, kort efter en boltring i Idahos Snake River, Briedi Gillespies 11-årige Chesapeake Bay retriever holdt op med at trække vejret. Hendes åndedrætsmuskler var lammet, hendes gummer mørkeblå af mangel på luft.

Gillespie, professor i veterinærmedicin, og hendes dyrlægemand udførte mund-til-næse genoplivning og brystmassage, mens de kørte deres elskede Rose til en klinik. De brugte otte timer på at pumpe ilt ind i hendes lunger og steroider ind i hendes årer. Hun trak igennem.

Den næste dag, Gillespie så Roses poteaftryk i lilla, slimet plet på flodbredden og tog prøver fra nærliggende vand. De var fyldt med algetoksiner.

"Det var ret forfærdeligt, " sagde Gillespie. "Dette er min lille pige. Hvor taknemmelig er jeg for, at vi kunne genkende, hvad der foregik og havde de faciliteter, vi havde, ellers ville hun være væk."

© 2017 The Associated Press. Alle rettigheder forbeholdes.




Varme artikler