Ученые нашли хорошие стратегии для сдерживания цветения токсичных водорослей, которые угрожают некоторым источникам воды в стране. Фермеры готовы принять эти стратегии. Американская общественность готова помочь заплатить за них.
Проблема решена? Не совсем так.
Сотрудничество университетов и государственных учреждений определило три ключевых плана управления сельским хозяйством для ограничения вредоносного цветения водорослей.
Они также выявили надвигающийся дефицит финансирования для реализации этих планов.
Исследователи объявили свои первые результаты на этой неделе, как на осеннем собрании Американского геофизического союза (AGU), так и в специальном выпуске Journal of Great Lakes Research.
Джей Мартин, директор программы качества воды Field to Faucet в Университете штата Огайо, возглавляет необычный проект, который отображает как физические причины токсичных водорослей, так и социальный ландшафт вокруг проблемы.
Он и его команда взяли за отправную точку недавнее двустороннее соглашение между Соединенными Штатами и Канадой о сокращении выбросов фосфора в озеро Эри на 40 процентов. Они опросили фермеров и общественность и построили модели водоразделов, чтобы изучить различные способы предотвращения попадания фосфора в озеро, где он питает токсичные водоросли.
"Сейчас главный вопрос заключается в том, сможем ли мы достичь нашей цели по сокращению выбросов на 40% и как мы это сделаем?" - сказал Мартин. «Обнадеживающая новость, которую мы обнаружили, заключается в том, что есть несколько способов добиться этого, и фермеры уже применяют те же методы ведения сельского хозяйства, которые мы сочли наиболее многообещающими. Если они смогут продолжать применять эти методы и даже ускорить их внедрение, мы сможем добиться 40-процентного сокращения, необходимого для обеспечения безопасного уровня цветения водорослей в озере Эри при сохранении сельскохозяйственного производства».
Исследователи определили три ключевых метода ведения сельского хозяйства, которые могут снизить уровень водорослей: подпочвенное внесение удобрений и использование покровных культур и буферных полос. Покровные культуры выращивают на полях, которые в противном случае остались бы под паром, чтобы дожди не смывали фосфорсодержащие удобрения в озеро. Буферные полосы - это неурожайные растения, которые окружают поля и служат той же цели.
В своих опросах фермеров в водоразделе озера Эри исследователи обнаружили, что 39 процентов уже применяли удобрения под поверхностью почвы; 22 процента уже выращивали покровные культуры; и 35 процентов уже использовали буферные полоски.
Каждое из этих чисел, хотя и обнадеживающее, как минимум на 20 процентов меньше того, что необходимо для достижения целей по сокращению содержания фосфора, как показало исследование.
Также обнадеживает: исследователи обнаружили, что жители Огайо были готовы помочь фермерам оплачивать эту практику. В первом опросе такого рода они попросили жителей оценить в денежном выражении сокращение количества токсичных водорослей в озере Эри.
Например, они спрашивали людей, сколько стоит сокращение водорослей на 10 процентов. Пришедший ответ был весьма конкретным: 150 миллионов долларов. И ответ был последовательным: когда исследователи спросили о сокращении водорослей на 20 или 30 процентов, респонденты оценили каждые дополнительные 10 процентов в 150 миллионов долларов. 20-процентное сокращение стоило 300 миллионов долларов и так далее. Люди говорили, что они готовы платить немного более высокие цены на продукты или даже специальный подоходный налог или налог с продаж, который принесет пользу фермерам, чтобы изменения произошли.
Сокращение количества водорослей, вероятно, обойдется дороже: «Хотя сокращение кажется возможным, это будет тяжелая работа», - сказал Мартин.
На самом деле, 150 миллионов долларов были предварительной оценкой, которую исследователи штата Огайо сделали в исследовании с охраной природы в начале этого года, но для ежегодного смягчения стока фосфора только в наиболее критических районах. Этот проект возглавлял Стюарт Лудсин, доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов и содиректор Лаборатории водной экологии штата Огайо..
Тем не менее, выигрыш от сокращения выбросов фосфора выходит за пределы озера Эри, сказал Лудсин.
«Если все сделано правильно, методы сохранения сельского хозяйства, направленные на улучшение качества воды в озере Эри, могут также улучшить здоровье сообществ речных рыб по всему водоразделу», - добавил он..
Озеро Эри сегодня находится в центре исследований токсичных водорослей, потому что оно содержит 50 процентов всей рыбы в Великих озерах, поддерживает индустрию туризма стоимостью 1,7 миллиарда долларов и обеспечивает питьевой водой 11 миллионов человек. Но те же проблемы начинают беспокоить районы долины Миссисипи и прибрежной Флориды, а также береговые линии по всему миру.
Мартин и его команда представляют свои выводы на сессии AGU «Новые рубежи в области водных ресурсов: обеспечение безопасности водных ресурсов во времена изменения климата, урбанизации и расширения сельского хозяйства», соорганизатором которой является Ноэль Алоизиус, который также участвует в исследовании. На сессии также освещаются некоторые многообещающие стратегии, используемые в других местах.
Среди них: Мишель Реба, гидролог из Министерства сельского хозяйства США, тестирует способы сбора и повторного использования оросительной воды для фермеров в долине Миссисипи, которые сохраняют питательные вещества удобрений на ферме.
Восстановление утраченных водно-болотных угодий или создание новых - еще одна стратегия, доказавшая свою эффективность в Эверглейдс во Флориде. Там Уильям Митш, директор Исследовательского парка водно-болотных угодий Эверглейдс в Университете Флориды на побережье Мексиканского залива, обнаружил, что настройка растительного и почвенного состава водно-болотных угодий может почти полностью устранить сток фосфора в окружающие воды.
В специальном выпуске, посвященном озеру Эри, Journal of Great Lakes Research исследует эти и другие темы, в том числе роль отложений, планктона и изменения климата в распространении водорослей. Более дюжины статей доступны в Интернете в открытом доступе.