Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene

Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene Skadelig algeoppblomstring i Lake Erie, 4. september 2009. NOAA / Flickr

“Ikke drikk / ikke kok opp” er ikke det noen vil høre om byens tappevann. Men de kombinerte effektene av klimaendringer og forringet vannkvalitet kan gjøre slike advarsler hyppigere over Great Lakes-regionen.

Forhåndsvisning skjedde 31. juli 2014, da en stygg grønn slim - riktig kjent som en skadelig algeoppblomstring, eller HAB - utviklet seg i vestre bassenget av Lake Erie. Så lenge hadde den overveldet Toledo Water Intake Crib, som gir drikkevann til nesten 500,000 XNUMX mennesker i og rundt byen.

Tester avslørte at algene produserte mikrocystin, et til tider dødelig levertoksin og mistenkt kreftfremkallende. I motsetning til noen andre giftstoffer, kan ikke mikrocystin gjøres ufarlig ved å koke. Så byen utstedte en "Ikke drikk / ikke koker" for å beordre det sette i gang en tredagers krise.

Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene Byen Toledo vanninntak barneseng omgitt av alger i Lake Erie, omtrent 2.5 miles offshore, 3. august 2014. AP Photo / Haraz N. Ghanbari

Lokale butikker gikk snart tom for vann på flaske. Ohio-guvernøren erklærte en unntakstilstand, og Nasjonalgarden ble kalt inn for å skaffe trygt drikkevann til systemet kunne skylles og behandlingsanlegg ble brakt tilbake på nettet.

Den skyldige var en kombinasjon av høy næringsforurensning - nitrogen og fosfor, som stimulerer veksten av alger - fra kloakk, landbruk og forstadsavrenning, og høye vanntemperaturer knyttet til klimaendringer. Denne hendelsen viste at selv i regioner med så store ressurser som De store innsjøene, er vannforsyningen sårbar for slike menneskeskapte trusler.

Som Midwesterners arbeider innen felt av urban miljøhelse og klima- og miljøvitenskap, tror vi flere kriser som Toledos kan ligge foran hvis regionen ikke adresserer truende trusler om drikkevannskvalitet.

Stort og misbrukt

De store innsjøene har til sammen 20% av verdens ferskvannsoverflate - mer enn nok til å gi drikkevann til enn 48 millioner mennesker fra Duluth til Chicago, Detroit, Cleveland og Toronto. Men menneskelige påvirkninger har skadet denne dyrebare og vitale ressursen alvorlig.

I 1970, etter et århundre med urbanisering og industrialisering rundt de store innsjøene, ble vannkvaliteten kraftig forringet. Fabrikker fikk slippe å slippe avfall i vannveiene i stedet for å behandle det. Utilstrekkelige kloakksystemer sendte ofte rått kloakk til elver og innsjøer, og begroet vannet og forårsaket algeoppblomstring.

Problemer som disse bidro til å anspore to store trinn i 1972: passering av USA Rent vannloven, og adopsjon av Great Lakes Water Quality Agreement mellom USA og Canada. Siden den gang har mange bransjer blitt ryddet opp eller lagt ned. Kloakksystemer blir omgjort, om enn sakte og til en god pris.

De resulterende kuttene i forurensing av næringsstoffer og avløpsvann har ført til en rask nedgang i HAB-er - spesielt i Lake Erie, Great Lake med den tettest befolkede strandlinjen. Men nye problemer har dukket opp, delvis på grunn av mangler i disse lovene og avtalene, kombinert med de økende effektene av klimaendringer.

Drikkevann fra Great Lakes er etterspurt.

Varmere og våtere

Klimaendringene er dypt endrer mange faktorer som påvirker livet i Great Lakes-regionen. Den mest umiddelbare virkningen av de siste klimaendringene har vært nedbør, innsjønivå og vanntemperatur.

Årlig nedbør i regionen har økt med omtrent 5 tommer i løpet av det siste århundret. Endringer de siste fem årene alene - hotteste fem år i innspilt historie - har vært spesielt dramatisk, med en serie ekstreme nedbørshendelser som gir ekstremt høye og raskt varierende vannstand til de store innsjøene.

Rekordhøyt nedbør i 2019 forårsaket flom, skade på eiendom og tap ved stranden i en rekke kystsamfunn. Nedbøren i 2020 anslås å være like høy, om ikke høyere. Noe av dette skyldes naturlig variasjon, men sikkert skyldes klimaendringer.

En annen tydelig innvirkning av klimaendringene er en generell oppvarming av alle fem store innsjøer, spesielt om våren. Temperaturøkningen er beskjeden og varierer fra år til år og sted til sted, men er i samsvar med registreringer av oppvarming i hele regionen.

Mer forurenset avrenning

Noen av disse klimarelaterte endringene har konvertert med mer direkte menneskelige påvirkninger for å påvirke vannkvaliteten i De store innsjøene.

Opprydningstiltak som ble vedtatt på 1970-tallet, satte strenge grenser for store punktkilder for næringsforurensning, som avløpsvann og fabrikker. Men mindre "ikke-poengte" kilder, som gjødsel og andre næringsstoffer som vasker gårdsmarker og forstadsplener, ble adressert gjennom svakere, frivillige kontroller. Disse har siden blitt store forurensningskilder.

Siden midten av 1990-tallet har klimadrevet økning i nedbør ført til økende mengder næringsavrenning til Erie-sjøen. Denne stigende belastningen har utløst stadig mer alvorlige algeoppblomster, på noen måter sammenlignbar med hendelsene på 1970-tallet. Toledos krise i 2014 var ikke en anomali.

Disse blomstrene kan få vann til å lukte og smake dårlig, og noen ganger få det til farlig å drikke. De har også langsiktige påvirkninger på innsjøernes økosystemer. De tømmer oksygen, dreper fisk og sporer kjemiske prosesser som primerer vannet i Lake Erie for større fremtidige blomstrer. Vann med lite oksygen er mer etsende og kan skade vannledninger, forårsake dårlig smak eller stygg lukt, og hjelper til med å frigjøre spormetaller som også kan forårsake helseproblemer.

Så til tross for et halvt århundre med fremskritt, er vannkvaliteten i Great Lakes på mange måter tilbake til den var i 1970, men med den ekstra innflytelsen fra et raskt skiftende klima.

Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene Figur som viser total fosfor (TP) sideelast til Lake St. Clair og den vestlige innsjøen Erie i 2018 i metriske tonn per år (MTA). Avrenning fra landbruksarealer er den viktigste kilden til næringsbelastning med omtrent 70% fra kommersiell gjødselpåføring og 30% fra husdyrgjødsel. IJC

Filtrering avrenning

Hvordan kan regionen endre kurs og bygge motstandskraft i kystsamfunnene i Great Lakes? Takk til en rekke nyere studier, inkludert en intensiv modelleringsanalyse av fremtidige klimaendringer i Indiana, som fungerer som en fullmakt for det meste av regionen, har vi et ganske godt bilde av hvordan fremtiden kan se ut.

Som man kan gjette, vil oppvarmingen fortsette. Vanntemperaturene om sommeren anslås å stige med ytterligere 5 grader Fahrenheit med midt i midten. selv om nasjoner reduserer klimagassutslippene betydelig. Dette vil føre til ytterligere nedgang i vannkvalitet og negativ innvirkning på kystøkosystemer.

Analysen anslår også en økning i ekstrem nedbør og avrenning, spesielt om vinteren og våren. Disse skiftene vil sannsynligvis føre til mer avrenning av næringsstoffer, sedimentforurensninger og kloakkoverløp til kystsonene, selv om omkringliggende stater holder de faktiske mengdene av disse næringsstoffene jevn. Flere forurensninger, kombinert med høyere temperaturer, kan utløse algeoppblomstring som truer vannforsyningen.

Men nylige suksesshistorier peker på strategier for å takle disse problemene, i det minste på lokalt og regionalt nivå.

En rekke store infrastrukturprosjekter pågår for tiden for å forbedre overvannshåndtering og kommunale kloakksystemer, slik at de kan fange opp og behandle kloakk og tilhørende næringsstoffer før de transporteres til De store innsjøene. Disse initiativene vil bidra til å kontrollere flom og øke tilbudet av "grått vann, ”Eller brukt vann fra baderomsvasker, vaskemaskiner, badekar og dusj, til bruk som landskapsarkitektur.

Byer kobler denne "grå infrastrukturen" med grønne infrastrukturprosjekter, for eksempel grønne tak, infiltrasjonshager og gjenvunnet våtmark. Disse systemene kan filtrere vann for å fjerne overflødig næringsstoff. De vil også bremse avrenningen under ekstreme nedbørshendelser, og dermed lade naturlige reservoarer.

Kommunale vannledere bruker også smarte teknologier og forbedrede fjernmålingmetoder for å lage varslingssystemer i sanntid for HAB-er som kan bidra til å avverge kriser. Grupper som Cleveland Water Alliance, en forening av industri, myndigheter og akademiske partnere, jobber for å implementere smarte innsjøteknologier i Lake Erie og andre ferskvannsmiljøer over hele kloden. Til slutt, stater inkludert Ohio og Indiana beveger seg for å kutte totale næringsinnsatser til de store innsjøene fra alle kilder, og bruker avansert modellering til presiser kildene.

Sammen kan denne utviklingen hjelpe reduser størrelsen på HAB-er, og kanskje til og med nå den omtrent 50% reduksjonen i næringsavrenning som regjeringsstudier antyder er nødvendig for å bringe dem tilbake til sitt minste omfang på midten av 1990-tallet.

Mangler globale utslipp av klimagasser, og å beholde samfunn som er så avhengige av de store innsjøene levelige, vil kreve alle disse handlingene og mer.

Om forfatteren

Gabriel Filippelli, professor i jordfag og direktør for senter for byhelse, IUPUI og Joseph D. Ortiz, professor og assisterende leder for geologi, Kent State University

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Livet etter karbon: Den neste globale transformasjonen av byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Fremtiden for våre byer er ikke hva det pleide å være. Den moderne bymodellen som tok hold globalt i det tjuende århundre har overlevd sin nytte. Det kan ikke løse problemene som det bidro til å skape - spesielt global oppvarming. Heldigvis oppstår en ny modell for byutvikling i byer for å aggressivt takle virkelighetene av klimaendringer. Det forandrer måten byer designer og bruker fysisk plass, genererer økonomisk rikdom, forbruker og disponerer ressurser, utnytter og opprettholder de naturlige økosystemene og forbereder seg for fremtiden. Tilgjengelig på Amazon

Den sjette utryddelsen: En unaturlig historie

av Elizabeth Kolbert
1250062187I løpet av de siste halv milliarder årene har det vært Fem masseutryddelser, da mangfoldet av liv på jorden plutselig og dramatisk ble inngått. Vitenskapsmenn rundt om i verden overvåker for øyeblikket sjette utryddelsen, som antas å være den mest ødeleggende utryddelseshendelsen siden asteroideffekten som slettet ut dinosaurene. Denne gangen er katastrofen oss. I prosa som er umiddelbart ærlig, underholdende og dypt informert, New Yorker forfatteren Elizabeth Kolbert forteller oss hvorfor og hvordan mennesker har endret livet på planeten på en måte som ingen arter har før. Interweaving forskning i et halvt dusin disipliner, beskrivelser av den fascinerende arten som allerede har gått tapt, og historien om utryddelse som et konsept, gir Kolbert en flytende og omfattende redegjørelse for forsvunnelsene som skjer før våre øyne. Hun viser at den sjette utryddelsen sannsynligvis vil være menneskehetens mest varige arv, og tvinger oss til å revurdere det grunnleggende spørsmålet om hva det betyr å være menneske. Tilgjengelig på Amazon

Klima kriger: Kampen for overlevelse som verdens overoppheting

av Gwynne Dyer
1851687181Bølger av klimaflyktninger. Dusinvis av mislykkede stater. Full krig. Fra en av verdens store geopolitiske analytikere kommer et skremmende glimt av de strategiske realitetene i den nærmeste fremtid, når klimaendringer driver verdens krefter mot overkroppens overlevelsespolitikk. Prescient og unflinching, Climate Wars vil være en av de viktigste bøkene i de kommende årene. Les det og finn ut hva vi skal på. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
by Ken Buesseler
Havet spiller en viktig rolle i den globale karbonsyklusen. Drivkraften kommer fra bittesmå plankton som produserer ...
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
“Ikke drikk / ikke kok opp” er ikke det noen vil høre om byens tappevann. Men de kombinerte effektene av ...
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviket
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviklingen
by InnerSelf Staff
Alle har energihistorier, enten de handler om en slektning som jobber på en oljerigg, en foreldre som lærer et barn å snu seg…
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusener har insekter og plantene de lever av vært engasjert i en co-evolusjonær kamp: å spise eller ikke være ...
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
by Swapnesh Masrani
Ambisiøse mål er satt av Storbritannia og skotske myndigheter for å bli netto null karbonøkonomier innen 2050 og 2045 ...
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
by Theresa Crimmins
Over store deler av USA har et oppvarmende klima avansert vårens ankomst. I år er intet unntak.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) sier at uten vesentlig reduksjon ...
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
by Johnna Crider
Plains, Georgia, er en liten by som ligger rett sør for Columbus, Macon og Atlanta og nord for Albany. Det er den…

SISTE ARTIKLER

Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
by Sarah McLaren
Jeg vil gjerne vite om New Zealands karbonutslipp på 0.17% inkluderer utslipp produsert fra produkter produsert ...
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
by Ben Christopher Howard
Coronavirus-pandemien har grunnlagt tusenvis av fly, og bidratt til det største noensinne årlige fallet i CO₂ ...
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
by Alemu Gonsamo
Klimaoppvarming fører til tidlige kilder og forsinkede søyler i kaldere miljøer, slik at planter kan vokse for en ...
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
by Deidra Miniard et al
Politiske splittelser er et voksende inventar i USA i dag, enten temaet er ekteskap på tvers av partilinjer, ...
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
by Alexandra Macmillan og Jono Drew
Jeg lurer på klimaeffekten av vegansk kjøtt kontra storfekjøtt. Hvordan sammenligner en sterkt bearbeidet patty med ...
Bygninger bruker mye energi - Slik utformer du hele fellesskap som gir tilbake så mye som de tar
Bygninger bruker mye energi - Slik utformer du hele fellesskap som gir tilbake så mye som de tar
by Charles F. Kutscher
Selv om coronavirus-pandemien har dominert nyere overskrifter, har ikke klimaendringene forsvunnet.
5 grunner til at grønn vekst ikke redder planeten
5 grunner til at grønn vekst ikke redder planeten
by Oliver Taherzadeh og Benedict Probst
Grønn vekst har dukket opp som den dominerende fortellingen for å takle moderne miljøproblemer.
Ishyller i Antarktis avslører et manglende stykke av klimapuslespillet
Ishyller i Antarktis avslører et manglende stykke av klimapuslespillet
by Katherine Hutchinson
Ishyller, massive flytende iskropper, er kjent for sin bufrende effekt på landbaserte islag mens de…