Para la segunda mitad de este siglo, las floraciones de algas tóxicas como la que cortó el agua potable a la ciudad de Toledo en 2014 ya no serán la excepción, sino la norma, sugiere un estudio.
Si bien los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que el cambio climático conducirá a floraciones más fuertes y más frecuentes, una nueva fusión de modelos climáticos y modelos de cuencas hidrográficas ha demostrado que esas sospechas son correctas: para el lago Erie, al menos, el número de floraciones graves probablemente se duplicarálos próximos 100 años
Los hallazgos tienen implicaciones para cientos de regiones costeras de todo el mundo donde la escorrentía de nutrientes y el cambio climático se cruzan para hacer que las algas tóxicas sean un problema.
Las agencias gubernamentales necesitan tener más que solo registros históricos a su disposición cuando establecen pautas para reducir los aportes de nutrientes, dijo Jay Martin, profesor de ingeniería ecológica en la Universidad Estatal de Ohio.
Por ejemplo, Ohio, Michigan y Ontario, Canadá, han acordado reducir la escorrentía de fósforo en un 40 por ciento en los próximos 10 años. La reducción está destinada en parte a reducir la posibilidad de que otra floración tóxica afecte a Toledo.
"En este momento, solo podemos hacer recomendaciones basadas en el pasado, pero el clima no es una constante. Necesitamos buscar modelos climáticos del futuro para proteger la calidad del agua en el lago Erie y en todo el mundo", dijo Martin,quien también dirige el programa de calidad de agua Field to Faucet de la universidad.
"Tal vez el 40 por ciento no es una reducción suficiente"
De hecho, el estudio sugiere que las reducciones de nutrientes por sí solas podrían no ser suficientes para evitar que florezcan flores como la de 2014 en el lago Erie, dijo Noel Aloysius, el investigador postdoctoral que presentó los resultados del equipo el miércoles 16 de diciembre en elReunión de la Unión Geofísica Americana en San Francisco.
Aloysius se unió a Hans Paerl del Instituto de Ciencias Marinas de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, quien presentó hallazgos complementarios de los Estados Unidos y China.
El estudio del estado de Ohio sugiere que las reducciones de nutrientes no tendrán un impacto tan grande en el lago Erie como los investigadores esperarían.
Eso se debe a que el cambio climático sobrealimenta las algas de la misma manera que los esteroides anabólicos sobrealimentan a los atletas, explicó Aloysius.
"Nuestra evaluación del clima en la región revela menos nieve en invierno, más lluvias de primavera y veranos más calurosos", dijo. "Esas son condiciones perfectas para el crecimiento de algas. Podemos reducir el fósforo en un 40 por ciento, pero las algas no lo harán".sufrir tanto como puedas esperar "
Martin y Aloysius están en el punto medio de un estudio de dos años: el primero en combinar modelos de cambio climático global con un modelo de cuenca hidrográfica para predecir cómo el cambio climático influirá en las floraciones de algas en una región costera individual: en este caso, el MaumeeCuenca del río y lago Erie.
El lago Erie puede contener solo el 2 por ciento del agua total en los Grandes Lagos, pero contiene el 50 por ciento de los peces, incluidos los peces de caza que respaldan una industria turística de $ 1.7 mil millones. También proporciona agua potable para 11 millones de personas, y susla cuenca hidrográfica atraviesa el corazón de la agricultura del Medio Oeste. De hecho, el 75 por ciento de la cuenca Maumee de 6.600 millas cuadradas está cubierta de campos de maíz, soja y trigo de invierno.
Si bien la salud del lago Erie es tan importante para los estados y las provincias canadienses que lo rodean, las algas tóxicas son un problema en todo el mundo. Este estudio proporciona métodos de pronóstico que también podrían aplicarse a esas áreas.
Una de esas áreas es China, donde las poblaciones urbanas y la agricultura están en auge. Paerl, profesor de ciencias marinas en UNC-Chapel Hill, estudia el lago Taihu, el tercer lago de agua dulce más grande de China.
Cinco veces más pequeño que el lago Erie y nueve veces menos profundo, el lago Taihu es invadido más fácilmente por algas tóxicas, un gran caso de prueba para problemas de algas que los Estados Unidos probablemente experimentarán en las próximas décadas.
"El lago Taihu es un 'espejo' de cuán severas pueden ser las floraciones de algas cuando la carga excesiva de nutrientes interactúa sinérgicamente con el calentamiento", dijo Paerl. "Nuestra investigación de Taihu nos ha enseñado que tanto los aportes de fósforo como de nitrógeno deben reducirse paracontrol de la proliferación de floración de algas "
Esto se debe a que muchos lagos ya han experimentado décadas de sobreenriquecimiento de nutrientes al acelerar el uso de fertilizantes químicos y expandir la descarga de aguas residuales de la urbanización en todo el mundo.
Dijo que estos lagos tienen un "legado de almacenamiento" de ambos nutrientes en sus sedimentos. El equipo de Paerl está evaluando una variedad de estrategias de mitigación y control de algas, incluida la mezcla artificial y el enjuague mejorado de agua dulce de lagos y embalses impactados, tambiéncomo el uso de alguicidas, floculantes y tratamientos sónicos para detener las floraciones.
"Debe tenerse en cuenta", dijo, "que no importa qué tipos de tratamientos físicos o químicos usemos para mitigar las floraciones, deben ir acompañados de reducciones en el aporte de nutrientes".
Para armar su pronóstico para el lago Erie, los investigadores del estado de Ohio seleccionaron una serie de resultados de modelos climáticos de la Quinta Evaluación del Cambio Climático del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático y los combinaron con modelos de predicción de cuencas hidrográficas y floración, combinando variables como flujo de corrientes, lluvia ytemperatura con topología del paisaje, tipos de suelo, prácticas de cultivo y gestión del drenaje. Richard Stumpf, de los Centros Nacionales de Ciencias Costeras y Oceánicas de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, dirigió el desarrollo del modelo de predicción de floración.
Actualmente, Martin y Aloysius están trabajando con la Extensión de la Universidad Estatal de Ohio, la Escuela de Medio Ambiente y Recursos Naturales y la Escuela de Comunicación para tener una idea más clara de cómo deben ser gestionados los interesados por la cuenca hidrográfica de Maumee. Luego incorporarán estosplanes de mayordomía en los modelos.
En última instancia, los investigadores quieren identificar las prácticas agrícolas o de gestión del agua que reducen la escorrentía de nutrientes sin afectar negativamente la producción agrícola.
"Los agricultores deben ser muy eficientes para ganarse la vida", dijo Aloysius. "Si podemos ayudarlos a usar menos fertilizante, eso representa un ahorro de costos, pero si la solución implica la aplicación de fertilizantes de manera que los tractores funcionen por más tiempo,entonces están comprando más combustible fósil. Por lo tanto, debemos equilibrar los costos financieros y ambientales ".
Stuart Ludsin, profesor asociado de ecología acuática, es un colaborador adicional del estado de Ohio en el proyecto. Field to Faucet está financiado por la Facultad de Ciencias Alimentarias, Agrícolas y Ambientales, que lanzó el programa en respuesta al problema de las algas tóxicas de 2014en Toledo.
El trabajo de Hans Paerl en China es en colaboración con Boqiang Qin, Guangwei Zhu y Xu Hai en el Instituto Nanjing de Geografía y Limnología de la Academia de Ciencias de China, y cuenta con el apoyo de las Divisiones de Biología Ambiental e Ingeniería Ambiental de la Fundación Nacional de Ciencias ySustentabilidad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Ohio . Original escrito por Pam Frost Gorder. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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