Изменения температуры и количества осадков уже повлияли на количество азота, попадающего в водные пути США, согласно новому исследованию группы из трех экологов Карнеги, опубликованному на этой неделе в журнале Environmental Science & Technology.
Азот от сельского хозяйства и другой деятельности человека смывается в водные пути, что в избытке создает опасное явление, называемое эвтрофикацией. Это может привести к цветению водорослей, производящему токсины, или к мертвым зонам с низким содержанием кислорода, называемым гипоксией. За последние несколько лет в новостях широко освещались мертвые зоны и цветение водорослей в озерных и прибрежных районах США.
Анна Михалак из Карнеги и ее команда потратили несколько лет на изучение влияния стока азота и того, как ожидаемые изменения в характере осадков из-за изменения климата могут привести к большему риску для качества воды.
Но до сих пор их усилия были сосредоточены на предсказании будущего. Теперь, вместе с Тристаном Баллардом, они оглянулись назад, чтобы проанализировать долгосрочные тенденции стока азота, начиная с 1980-х годов.
«Мы хотели посмотреть, сможем ли мы найти в исторических записях доказательства изменений температуры и осадков, влияющих на количество азота, попадающего в водосборные бассейны на территории США», - сказал ведущий автор Баллард. «Наши выводы могут улучшить наше моделирование будущих рисков и направить усилия по управлению."
Они обнаружили, что климат был ключевым фактором в том, сколько азота попало в водную систему, при этом потепление весенних температур и сопутствующие штормы оказали прямое влияние на сток азота.
Сельское хозяйство тоже сыграло свою роль, но это было сложнее, чем простая корреляция один-к-одному.
Например, в северной части Великих равнин увеличение количества сельскохозяйственных культур и климатические условия привели к тому, что в водные пути попало больше азота. Однако в Великих озерах, несмотря на усилия по сокращению количества азота, выделяемого в результате деятельности человека, количество осадков увеличилось настолько, что азот по-прежнему перегружал водную систему.
"Мы показали, что ухудшение качества воды в озерах и прибрежных водах связано не только с тем, как мы обрабатываем землю и сколько удобрений используем на полях, но и с тем, как человеческая деятельность в глобальном масштабе меняет количество осадков и температуру. ", - сказал Михалак. «Это сложная система, но она сводится к лучшему управлению человеческим воздействием в разных масштабах, от вашего собственного двора до планеты в целом."
Команда говорит, что их выводы означают, что стратегии управления со временем станут еще более сложными. Просто уменьшить количество азота, выделяемого промышленностью и сельским хозяйством, будет недостаточно. Сокращения использования должно быть достаточно, чтобы компенсировать больший риск из-за увеличения количества осадков.