Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Dødzonerapport afspejler forbedret vandkvalitet i Chesapeake Bay

Kraftig regn i hele midten af ​​Atlanterhavet i løbet af 2018 og begyndelsen af ​​2019 førte til høj afstrømning i Chesapeake Bay. Kredit:© D. Malmquist/VIMS.

En årlig modelbaseret rapport om "døde zone"-forhold i Chesapeake Bay i løbet af 2019 angiver den samlede mængde af lavt iltindhold, "hypoksisk" vand var i den høje ende af normalområdet for 1985 til 2018, en konstatering, som forskerne betragter som relativt gode nyheder.

Dr. Marjy Friedrichs, en professor i Virginia Institute of Marine Science og rapportkort medforfatter, siger "Selv med miljøforhold, der favoriserer alvorlig hypoxi, inklusive rekordhøjt flodtilførsel og svag vind, vores analyse viser, at den samlede mængde af hypoxi i år var inden for det normale område set over de sidste 35 år."

Dette tyder på, at reduktioner af næringsstoffer siden 1980'erne har været med til at forbedre vandkvaliteten i landets største flodmunding. "Hvis de rekordstore flodstrømme, vi så sidste år, havde fundet sted tilbage i 1980'erne, " siger Friedrichs, "vi ville mere sandsynligt have set en rekordstor død zone i 2019. Det faktum, at den døde zone i 2019 var inden for normalområdet er et positivt tegn for bugtens genopretning."

Sommerens døde zone er en af ​​de største problemer med vandkvaliteten, som Chesapeake står over for. Den døde zone dannes, når floder tilfører overskydende nitrogen fra gødning, spildevand, og andre kilder, giver næring til kortvarige opblomstringer af alger. Bakterier spiser så de døde, synkende alger, indtager fra bundvande den opløste ilt, som fisk, skaldyr, krabber, og andre dyr skal overleve. Bugtens døde zoner topper om sommeren, når varmt vejr fremmer algevækst og bakteriel henfald, og reducerer hvor meget ilt vandet kan holde. På samme tid, vindstille udelukker typisk blanding af iltrigt overfladevand i dybet.

Friedrichs udviklede det årlige Chesapeake Bay Dead Zone Report Card sammen med Dr. Aaron Bever fra Anchor QEA, et miljøingeniør- og konsulentfirma. Bever fik sin ph.d. fra William &Mary's School of Marine Science ved VIMS i 2010.

Holdets rapportkort opsummerer iltforholdene i bugten hvert år som anslået af deres 3-D, hypoxi prognosemodel i realtid, oprindeligt udviklet med finansiering fra NOAA. Modellen er baseret på 35 års vandkvalitetsdata indsamlet af Chesapeake Bay-programmet, og tvinges dagligt af vinddata leveret af NOAA og flod-inputdata leveret af U.S. Geological Survey. Modelteamet, som omfatter forsker Dr. Pierre St. Laurent ved VIMS, genererer også opløst ilt-statistik for tidligere år til sammenligningsformål.

Fordi forårets tilstrømning fra Susquehanna-floden var høj i 2019, videnskabsmænd fra University of Michigan forudsagde, at sommeren 2019 ville se den 4. største hypoxiske mængde i juli i de sidste 20 år. Den prognose holdt stik til midten af ​​august, med mindst et 6-årigt toppunkt i hypoxisk volumen, der fandt sted den 25. juli ved 13,1 kubikkilometer - 17% af bugtens volumen.

Imidlertid, hypoxi faldt, da vinden tog til sidst i august og begyndelsen af ​​september, falder næsten til nul efter orkanen Dorians passage den 7. september. Hypoxi vendte tilbage med de høje temperaturer i slutningen af ​​september og begyndelsen af ​​oktober, indtil stærke vinde blandede bugtens vand og afsluttede hypoxien i bugtens hovedstamme for året den 10. oktober. September 2019 var den næstvarmeste i det sammenhængende USA i den 125-årige rekordperiode.

Samlet set, Friedrichs og Bever vurderer, at den samlede mængde af hypoxi i 2019 var i den høje ende af normalområdet for 1985 til 2018, og højere end det har været i de seneste fem år. Som i 2018, hypoxi varede også længere end i andre senere år.

Resultaterne af VIMS hypoximodellen og Dead Zone Report matcher generelt den overvågningsbaserede rapport leveret af Maryland Department of Natural Resources for Maryland-delen af ​​bugten. Små variationer i resultater skyldes forskellige rapporteringsperioder og regioner, da Virginia-rapporten inkluderer resultater for hele bugten fra begyndelsen af ​​hypoxi i foråret til dens ophør i efteråret, mens Marylands DNR fokuserer på Marylands forhold fra juni til september.