Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvordan din kost bidrager til næringsstofforurening og døde zoner i søer og bugter

Død zone og skadelige algeopblomstringstendenser med 2019-prognoser i rødt. fra http://scavia.seas.umich.edu/hypoxia-forecasts/

Hvert år i forsommeren, videnskabsmænd på universiteter, forskningsinstitutioner og føderale agenturer frigiver prognoser for dannelsen af ​​"døde zoner" og skadelig algeopblomstring i den Mexicanske Golf, Chesapeake Bay og Lake Erie. I år er udsigterne ikke gode.

Den døde zone, der dannes årligt i den Mexicanske Golf, nærmer sig sandsynligvis, hvis ikke overgå, rekordstørrelse på omkring 7, 250 kvadratkilometer. En anden død zone i Chesapeake Bay forventes at være inden for de øverste 20% registreret over de sidste 20 år - omkring 2,1 kubik miles, svarende til over 3,5 millioner svømmebassiner i olympisk størrelse. Og Lake Erie forventes også at sætte rekorder, med næsten 50, 000 tons potentielt giftige alger.

Nøglefaktoren bag disse prognoser er vinter- og forårsregn, der er betydeligt over normalen i det centrale USA. Vinteren 2018-2019 var den vådeste nogensinde i hele landet, og maj var den næstvådeste måned nogensinde.

At forudsige resultaterne er ikke raketvidenskab. Mere regn betyder flere oversvømmelser og mere afstrømning fra landbrugsjord. Disse farvande bærer store mængder næringsstoffer, hovedsageligt fra gødning, at brændselalger blomstrer. Slutresultaterne inkluderer fiskedrab, lukkede strande, mulige drikkevandsalarmer og tab af kystejendommes værdi.

Træde vande

Algeopblomstring opstår, når vandområder bliver overbelastet med kvælstof og fosfor fra gårde, vandbehandlingsanlæg og andre kilder. Varmt vand og næringsstoffer fremmer hurtig vækst af alger. Nogle stammer kan være giftige eller endda dødelige for vandlevende organismer og mennesker.

Vand i den Mexicanske Golfs døde zone kan indeholde mindre end halvdelen af ​​de iltniveauer, der er nødvendige for at støtte fisk.

Til sidst sætter alger sig til bunds og henfalder. Denne proces udtømmer opløst ilt i vandet, skabe "døde zoner", hvor iltniveauet er lavt nok til at dræbe fisk.

Forskere og embedsmænd har forstået dette problem i årtier, men fremskridtet i retning af at løse det har været smerteligt langsomt. Næringsstofbelastninger, døde zoner og skadelig algeopblomstring i disse systemer domineret af landbruget er steget eller holdt sig modvilligt stabilt i årtier.

Det vigtigste politiske værktøj, der er tilgængeligt nu til at bekæmpe tab af næringsstoffer fra landbrugsjord, er Farm Bill, vedtaget cirka hvert femte år, som giver midler til frivillig bevaringsindsats. Mellem 1995 og 2015, det amerikanske landbrugsministerium ydede næsten 32 milliarder USD i bevaringsincitamentbetalinger. U.S.A.s vandkvalitet ville være meget dårligere uden disse programmer, men de har simpelthen ikke været tilstrækkelige til at reducere næringsstofbelastningen over tid.

Næringsstofbelastningstendenser; 2019 indlæses i rødt. Fra:http://scavia.seas.umich.edu/hypoxia-forecasts/

Varmere og vådere

Forskere forudser, at når klimaet opvarmes, dette problem vil sandsynligvis blive værre.

De fleste klimamodeller forudsiger øget nedbør, især intens forårsregn, for det meste af Midtvesten, De Store Søers Bassin og Midt-Atlanten. Når luften opvarmes, det kan indeholde stigende mængder vanddamp, hvilket bidrager til mere nedbør under ekstreme vejrbegivenheder. På tur, kraftigere nedbør vil påvirke afstrømningen af ​​næringsstoffer og dannelsen af ​​døde zoner.

Under et værst tænkeligt klimaændringsscenarie, hvor de globale temperaturer stiger næsten 5 grader Celsius over det præindustrielle niveau i 2100, meget kraftige nedbørshændelser i Midtvesten, Great Plains og sydøstlige regioner ville stige kraftigt. Kredit:NOAA

En koststrategi

Gårdbaserede bevaringsprogrammer er vigtige, og nogle nye praksisser kunne forbedre håndteringen af ​​næringsstoffer. For eksempel, landmænd kan udvide dræningsgrøfter for at skabe to-trins grøfter, som tillader vandet at strømme ud på bevoksede side "bænke", der fanger næringsstoffer i perioder med kraftig nedbør.

Men selv disse foranstaltninger skal gennemføres i hidtil uset omfang for at være effektive. Udfordringen er endnu mere skræmmende, når man erkender, at for eksempel, mens den årlige samlede fosforbelastning til Lake Erie er stor, det er kun 10 % af den mængde, der tilføres i gødning hvert år. Ud over, som med Chesapeake og Mississippi vandskel, jord omkring Erie-søen er allerede fyldt med kvælstof og fosfor.

Efter min mening, en del af løsningen kunne være at bruge markeder til at drive et skift væk fra majsproduktion i industriel skala, som er en væsentlig kilde til næringsstofforurening. Et vigtigt skridt ville være at fjerne det føderale mandat, der kræver, at olieselskaber blander majsbaseret ethanol i benzin, som forbruger 40% af den amerikanske majsproduktion.

Under et værst tænkeligt klimaændringsscenarie, hvor de globale temperaturer stiger næsten 5 grader Celsius over det præindustrielle niveau i 2100, meget kraftige nedbørshændelser i Midtvesten, Great Plains og sydøstlige regioner ville stige kraftigt. Kredit:NOAA

Dette vil være politisk vanskeligt, så længe præsidentvalget starter i Iowa. Men andre strategier kan være mere gennemførlige, såsom at tilskynde private virksomheder til at efterspørge majs opdrættet gennem mere bæredygtig praksis.

Reduktion af kødforbrug, som forbruger yderligere 36 % af den amerikanske majsproduktion til dyrefoder, kan også have en væsentlig indflydelse. Undersøgelser har vist, at reduktion af denne efterspørgsel efter rækkeafgrøder reducerer næringsstofforurening.

Denne idé har taget fart med væksten i den alternative kødindustri. Succesen for startups som Beyond Meat og Impossible Foods lokker giganter som Tyson og Perdue ind i spillet. Nogle kæmper endda for at følge med efterspørgslen efter plantebaserede kødalternativer, især i Kina. En nylig markedsanalyse tyder på, at plantebaseret "kød" vil overgå animalske kilder globalt i 2040.

Kredit:AT Kearney, CC BY-ND

Indskrænkning af landbrugets fodaftryk

Forskere har i årtier forstået, at overskydende nitrogen og fosfor nedbryder Lake Erie, Chesapeake Bay og den Mexicanske Golf. Tilførsler af næringsstoffer fra rensningsanlæg og andre diskrete, let identificerbare kilder er gået tilbage, fordi de er reguleret under loven om rent vand.

Men næringsstofferne, der tilsmudser disse vandområder, kommer nu for det meste fra diffuse kilder, især rækkeafgrødelandbrug i industriel skala. Disse operationer er ikke underlagt rentvandsloven, og frivillige bevaringsprogrammer synes i bedste fald at have holdt trit med udvidelsen af ​​stordrift.

Efter at have analyseret disse problemer og givet politisk rådgivning om dem i store dele af min 45-årige karriere, det er frustrerende at se så lidt forandring. Men jeg er forhåbningsfuld om, at det nuværende arbejde, der adresserer landbrugets forurening i bredere sammenhænge, ​​kan få betydning.

For eksempel, nylige rapporter, der forbinder reduceret kødforbrug med både positive miljøeffekter og forbedret sundhed, bør give yderligere incitamenter til forandring. Forskningsinstitutter og forskere udstikker omfattende globale veje til mere bæredygtigt landbrug, der er designet til at brødføde verden og beskytte og genoprette naturlige økosystemer.

Mit håb ligger i kombinationen af ​​sundheds- og markedsdrevet bevægelse mod plantebaserede køderstatninger og oplyste politikker, der understøtter mere bæredygtig praksis i landbrugets kritiske rolle med at levere mad og fibre til verden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler