Extrém algavirágzás: ez lesz a normális?
A Carnegie tudományos intézmény egyik professzora, Anna Michalak által vezetett kutatócsoport megállapította, hogy a 2011-es rekordméretű Erie-tavi algavirágzást az extrém csapadékhoz kapcsolódó, hosszú távú mezőgazdasági gyakorlatok indították el, amelyeket a tó gyenge körforgása és melegebb hőmérsékletek követtek.
A kutatócsoport jóslatai szerint - ha a mezőgazdasági politikák nem változnak - a tóban továbbra is szélsőséges "virágzás" lesz megfigyelhető.
A kutatási eredményeket a Proceedings of the National Academy of Sciences korai, online kiadásában publikálták április 1-jén.
"Az időjárási események és a mezőgazdasági gyakorlatok által okozott 2011-es tökéletes vihar sajnos összeegyeztethető a jelenleg is folyó tendenciákkal, ami azt jelenti, hogy a jövőben több óriási algavirágzásra is lehet számítani, hacsak meg nem valósítanak egy tudományosan irányított menedzsmenttervet a régió érdekében." - jegyezte meg Michalak.
Az édesvízi algavirágzás akkor jöhet létre, amikor a foszfor és a nitrogén túl nagy mennyiségben kerül a vízbe, ez tipikusan a trágyával dolgozó mezőgazdaságok lefolyásának következménye. Ezek a felesleges tápanyagok ösztönzik az algákat és más vízinövényeket a szokatlanul nagy növekedésre. Amikor a növények és az algák elpusztulnak, a belőlük táplálkozók felhasználják az oxigént; amennyiben az oxigénszint egy bizonyos szint alá esik, a vízi élet gyarapodása megáll. Eleinte az Erie-tó mikroorganizmusai szinte teljesen a Microcystis elnevezésű cianobaktérium-fajtából származtak, amelynek nagy mértékű elszaporodását nevezzük algavirágzásnak, valamint ez a baktériumfajta májmérget termel és bőrirritációt is okozhat.
A tudósok számítógépes szimulációk segítségével kombinálták a mintavételt és a tó műholdas megfigyeléseit. A virágzás a nyugati régióban július közepén kezdődött, és nagyjából 600 négyzetkilométeres területet fedett le. A csúcsidőszak októberben volt, amikorra a virágzás már 5000 négyzetkilométeres területre terjedt ki. Ez az Erie-tó nagyjából egyötöd része. A csúcsintenzitás ekkor háromszor nagyobb volt, mint bármely más virágzási rekord.
A kutatók számos olyan tényezőt vettek figyelembe, amely hozzájárult a virágzáshoz; beleértve a földhasználatot, a mezőgazdasági gyakorlatokat, a lefolyás, a szelet, a hőmérsékletet, a csapadékot és a körforgást. Három olyan mezőgazdasági tápanyag-gazdálkodási gyakorlat van a térségben, mely növelheti a tápanyaglefolyást: az őszi trágyázás, a külterjes mezőgazdaság egyik szórásos módszere, valamint a csökkentett talajművelés. Ezen gyakorlatok alkalmazása növekedett a régióban az elmúlt évtizedben.
A 2010 őszi feltételek ideálisak voltak a betakarításra és a földek előkészítésére, növelve a műtrágya iránti igényt a tavaszi ültetéshez. A következő tavaszon az erős viharok miatt nagyon sok foszfor jutott a tóba. Csak májusban több mint 170 milliméternyi csapadék hullott, amely 75%-kal magasabb, mint az előző 20 év átlaga az adott hónapra vonatkozóan. Ez a csapás a legnagyobb megfigyelt tavaszi foszforterhelést okozta 1975 óta, vagyis amióta az intenzív megfigyelés elkezdődött.
Az Erie-tó nem volt szokatlanul nyugodt és meleg a virágzás előtt. Viszont miután a virágzás elkezdődött, a melegebb víz és a gyengébb áramlatok elősegítettek egy korábbi évekhez képest egy még termékenyebb virágzást. A hosszú és gyenge körforgás, valamint a melegebb hőmérsékletek segítették a virágzást, és lehetővé tették, hogy a Microcystis megmaradjon a víz tetejénél. Így a tápanyagok nem tudtak kiöblítődni a rendszerből.
A kutatók adatai nem támasztják alá azt az elképzelést, hogy a földhasználat és a termények hozzájárultak a megnövekedett tápanyagelfolyáshoz, amely a virágzást táplálta.
Hogy meghatározzák a jövőbeli megavirágzások valószínűségét, a kutatók klímamodell-szimulációkat elemeztek, a múltbéli és jövőbeli éghajlati viszonyokat is alapul véve. Azt találták, hogy a súlyos viharok egyre valószínűbbek lesznek a jövőben, és ezek növelik a csapadékesemények gyakoriságát is, körülbelül 50%-kal. Az erősebb viharok, melyek több mint 30 mm esővel járnak, kétszer olyan gyakoriak lehetnek.
A szerzők szerint a jelenlegi tendenciák azt mutatják, hogy az Egyesült Államokban a csökkenő szélsebesség hosszabb algavirágzást okoz majd a jövőben. Michalak így nyilatkozott: "Bár a jövőben az erős viharok az új normális viszonyok részei lehetnek. Jobb gazdálkodási gyakorlatok végrehajtásával enyhíteni lehetne a problémán."
Forrás: sciencedaily.com
A kutatócsoport jóslatai szerint - ha a mezőgazdasági politikák nem változnak - a tóban továbbra is szélsőséges "virágzás" lesz megfigyelhető.
A kutatási eredményeket a Proceedings of the National Academy of Sciences korai, online kiadásában publikálták április 1-jén.
"Az időjárási események és a mezőgazdasági gyakorlatok által okozott 2011-es tökéletes vihar sajnos összeegyeztethető a jelenleg is folyó tendenciákkal, ami azt jelenti, hogy a jövőben több óriási algavirágzásra is lehet számítani, hacsak meg nem valósítanak egy tudományosan irányított menedzsmenttervet a régió érdekében." - jegyezte meg Michalak.
Az édesvízi algavirágzás akkor jöhet létre, amikor a foszfor és a nitrogén túl nagy mennyiségben kerül a vízbe, ez tipikusan a trágyával dolgozó mezőgazdaságok lefolyásának következménye. Ezek a felesleges tápanyagok ösztönzik az algákat és más vízinövényeket a szokatlanul nagy növekedésre. Amikor a növények és az algák elpusztulnak, a belőlük táplálkozók felhasználják az oxigént; amennyiben az oxigénszint egy bizonyos szint alá esik, a vízi élet gyarapodása megáll. Eleinte az Erie-tó mikroorganizmusai szinte teljesen a Microcystis elnevezésű cianobaktérium-fajtából származtak, amelynek nagy mértékű elszaporodását nevezzük algavirágzásnak, valamint ez a baktériumfajta májmérget termel és bőrirritációt is okozhat.
A tudósok számítógépes szimulációk segítségével kombinálták a mintavételt és a tó műholdas megfigyeléseit. A virágzás a nyugati régióban július közepén kezdődött, és nagyjából 600 négyzetkilométeres területet fedett le. A csúcsidőszak októberben volt, amikorra a virágzás már 5000 négyzetkilométeres területre terjedt ki. Ez az Erie-tó nagyjából egyötöd része. A csúcsintenzitás ekkor háromszor nagyobb volt, mint bármely más virágzási rekord.
A kutatók számos olyan tényezőt vettek figyelembe, amely hozzájárult a virágzáshoz; beleértve a földhasználatot, a mezőgazdasági gyakorlatokat, a lefolyás, a szelet, a hőmérsékletet, a csapadékot és a körforgást. Három olyan mezőgazdasági tápanyag-gazdálkodási gyakorlat van a térségben, mely növelheti a tápanyaglefolyást: az őszi trágyázás, a külterjes mezőgazdaság egyik szórásos módszere, valamint a csökkentett talajművelés. Ezen gyakorlatok alkalmazása növekedett a régióban az elmúlt évtizedben.
A 2010 őszi feltételek ideálisak voltak a betakarításra és a földek előkészítésére, növelve a műtrágya iránti igényt a tavaszi ültetéshez. A következő tavaszon az erős viharok miatt nagyon sok foszfor jutott a tóba. Csak májusban több mint 170 milliméternyi csapadék hullott, amely 75%-kal magasabb, mint az előző 20 év átlaga az adott hónapra vonatkozóan. Ez a csapás a legnagyobb megfigyelt tavaszi foszforterhelést okozta 1975 óta, vagyis amióta az intenzív megfigyelés elkezdődött.
Az Erie-tó nem volt szokatlanul nyugodt és meleg a virágzás előtt. Viszont miután a virágzás elkezdődött, a melegebb víz és a gyengébb áramlatok elősegítettek egy korábbi évekhez képest egy még termékenyebb virágzást. A hosszú és gyenge körforgás, valamint a melegebb hőmérsékletek segítették a virágzást, és lehetővé tették, hogy a Microcystis megmaradjon a víz tetejénél. Így a tápanyagok nem tudtak kiöblítődni a rendszerből.
A kutatók adatai nem támasztják alá azt az elképzelést, hogy a földhasználat és a termények hozzájárultak a megnövekedett tápanyagelfolyáshoz, amely a virágzást táplálta.
Hogy meghatározzák a jövőbeli megavirágzások valószínűségét, a kutatók klímamodell-szimulációkat elemeztek, a múltbéli és jövőbeli éghajlati viszonyokat is alapul véve. Azt találták, hogy a súlyos viharok egyre valószínűbbek lesznek a jövőben, és ezek növelik a csapadékesemények gyakoriságát is, körülbelül 50%-kal. Az erősebb viharok, melyek több mint 30 mm esővel járnak, kétszer olyan gyakoriak lehetnek.
A szerzők szerint a jelenlegi tendenciák azt mutatják, hogy az Egyesült Államokban a csökkenő szélsebesség hosszabb algavirágzást okoz majd a jövőben. Michalak így nyilatkozott: "Bár a jövőben az erős viharok az új normális viszonyok részei lehetnek. Jobb gazdálkodási gyakorlatok végrehajtásával enyhíteni lehetne a problémán."
Forrás: sciencedaily.com
Hozzászólások