Mulighederne er afgørende for at skære i Chesapeake -næringsstoffer, sedimentbelastninger

Langt de fleste næringsstoffer og sediment, der skylles i vandløb, der strømmer ind i Chesapeake -bugten, opsamles af oversvømmelser fra alvorlige storme, der forekommer på relativt få dage af året. Det er konklusionen på en ny undersøgelse ledet af forskere fra Penn State, der siger, at det giver spor til at rydde op i den svækkede flodmunding.

"En lille procentdel af steder og begivenheder bidrager til, at langt de fleste årlige forureningsbelastninger kommer ind i bugten, "sagde Heather Preisendanz, lektor i landbrugs- og biologisk teknik, College of Agricultural Sciences. "Disse fund understreger vigtigheden af ​​at koncentrere vores indsats om 'varme øjeblikke'-ikke kun 'hot spots'-på tværs af forringede vandområder for at nå vandkvalitets-restaureringsmål."

Forskere analyserede otte års data fra 108 steder i Chesapeake Bay -programmets nontidale overvågningsnetværk. De kiggede på daglige registreringer af flow og tilsvarende mængder af totalt nitrogen, total fosfor og totalt suspenderet sediment på hver målerstation fra 2010 til 2018. Derefter, i et innovativt træk, de anvendte en formel, der normalt bruges i økonomi, til dataene for at bestemme fordelingen af ​​forureningsbelastninger gennem årene.

"Brug af Lorenz -ulighed og Gini -koefficienten, som begge først blev brugt i begyndelsen af ​​1900'erne til at kvantificere ulighed i formuefordeling, vi var i stand til at måle graden af ​​ulighed af nærings- og sedimentbelastninger på tværs af studieårene, "sagde Preisendanz." Denne fremgangsmåde gjorde det muligt for os at identificere tidsperioder og tilsvarende strømningsbetingelser, der skal målrettes for at nå de nødvendige belastningsreducerende mål på tværs af vandskellet. "

For nylig udgivet i Miljøforskningsbreve , undersøgelsens konklusioner gør en stærk begrundelse for, at vandskelplanlæggere og ledere kan bruge en tidsmæssig ramme til at udvikle lav- og højstrømningsmål for nitrogen, fosfor og sedimentbelastninger, der er specifikke for hvert vandskel inden for bugten 64, 000 kvadratkilometer bassin. De syv stater i Chesapeakes vandområde har været føderalt mandat siden 2010 til løbende at reducere nærings- og sedimentbelastninger, der når bugten.

Undersøgelsen viser en ændring for bugten, Preisendanz hævder, fordi indtil nu, processer til bestemmelse af, hvordan man reducerer de samlede årlige forureningsbelastninger i en vandskelsskala, har målrettet rumlige, men ikke tidsmæssigt, komponenter i ulighed - hotspots, men ikke varme øjeblikke.

"Jeg tror, ​​at dette giver en vis indsigt i, hvorfor vi ikke har opfyldt mål for at genoprette bugten vandkvalitet, "sagde hun." Der har været en masse frustration over, hvor meget tid og penge der er brugt, og antallet af bedste forvaltningspraksis, der er blevet vedtaget. Vi er stadig betydeligt bagud, hvor vi skal være - især i Pennsylvania. "

Preisendanz foreslog også, at forskningen kan injicere en hårdt tiltrængt dosis pragmatisme i debatten om, om og hvordan Chesapeake kan ryddes op, ved hjælp af bedste forvaltningspraksis, f.eks. streamside-buffere, der fungerer korrekt, hegn ved vandløb, næringsstyringsplaner for bedrifter, kontinuerlig dyrkning uden afgrøder og dækafgrøder.

"Nu hvor vi kender dynamikken i nærings- og sedimenttransport over bugten, vi skal muligvis tænke anderledes om, hvordan vi griber vores mål an, "sagde hun." Hvis virkeligheden er, at vi ikke kan klare de højeste strømme fra alvorlige storme - som, i øvrigt, bliver mere intense på grund af klimaændringer-så er vi nødt til at designe et system, der er mere effektivt til at nå belastningsreducerende mål under lave strømninger. "

Et af holdets håb er, at fordi dets analyse var baseret på en tilgang, der er let forståelig for et bredt publikum - ved hjælp af analogien mellem tidsmæssig ulighed og indkomstulighed - vil tidsmæssige målrammer blive bredt vedtaget af regulatorer, Preisendanz forklaret. Folk forstår, at ulighed er allestedsnærværende ikke kun i mennesker, der påvirkes af mennesker, men også i naturlige systemer, påpegede hun.

"Jeg kan godt lide at spørge folk, hvor ulige antallet af jordbær produceret i deres have var spredt ud over deres jordbærplanter, fordi alle har en super-produktiv og super-uproduktiv plante, "sagde hun" Den analogi kan præcist overføres til at forstå hotspots og varme øjeblikke, og hvorfor det er så vigtigt at styre dem begge. Teamet favner forestillingen om, at i enhver udfordring, der ligger en mulighed. "

Disse fund viser, hvordan en vellykket reduktion af forureningsbelastninger i vandveje, der fodrer bugten, ville se ud i den virkelige verden, Preisendanz noteret. "Frem for alt overalt, hele tiden tilgang, Ved at fokusere på hotspots og varme øjeblikke reduceres problemet til at finde 'de rigtige løsninger de rigtige steder, der fungerer på det rigtige tidspunkt'. "