Une nouvelle étude révèle que la côte atlantique et la côte est du golfe des États-Unis connaîtront probablement des augmentations significatives de la demand en nutriments au cours des prochaines décennies, exposant ces zones à un risque accru de prolifération d’algues nocives.
Les costs de nutriments sont intéressantes en grande partie parce qu’elles sont les principaux contributeurs à la prolifération d’algues, qui présentent des risques pour la santé humaine et l’environnement.
Selon le type d’algues, les efflorescences peuvent produire des toxines qui nuisent à la fois à la vie humaine et animale. Les proliférations d’algues contribuent également aux «zones mortes», où il y a peu d’oxygène dans l’eau pour soutenir un écosystème sain. De moreover, les efflorescences algales peuvent également augmenter les coûts de traitement de l’eau potable et pour les secteurs industriels qui dépendent de l’eau propre. Et le risque de prolifération d’algues augmente en raison du réchauffement des températures, lié au changement climatique mondial.
“Nous connaissons l’importance des charges de nutriments pour la santé de l’écosystème, nous avons donc voulu évaluer les estuaires dans les 48 États contigus pour déterminer à quel place ces estuaires sont vulnérables à l’augmentation des rates de nutriments”, explique Lise Montefiore, co-auteure correspondante d’un short article sur le travail. et chercheur postdoctoral à la North Carolina State College. “Essentiellement, notre objectif était d’utiliser la modélisation prédictive pour estimer les rates annuelles moyennes de nutriments pour les estuaires entre les années 2035 et 2065. Nous avons pu effectuer des évaluations de tous les principaux estuaires dans les 48 États inférieurs, à l’exception de l’estuaire du fleuve Mississippi. ”
“L’un des moteurs de cette étude est qu’une fois qu’un estuaire a des costs élevées en nutriments, il est exceptionnellement difficile de restaurer cet estuaire”, déclare Natalie Nelson, co-auteure correspondante de l’étude et professeure adjointe de génie biologique et agricole à NC. État. “Il est furthermore efficace de prévenir les fees élevées en nutriments en premier lieu que de résoudre les problèmes de charge en nutriments une fois qu’ils sont établis. Nous voulions aider les décideurs à identifier les systèmes les furthermore à risque et qui pourraient bénéficier considérablement des initiatives de conservation pour empêcher l’augmentation des nutriments. fees.”
Pour l’étude, les chercheurs se sont appuyés à la fois sur des données historiques et sur des recherches existantes qui prédisaient l’utilisation des terres et les circumstances climatiques pour la partie continentale des États-Unis entre 2035 et 2065. Ces données ont ensuite été intégrées dans un modèle qui a prédit les expenses annuelles moyennes d’azote et de phosphore pour 112 estuaires dans les 48 États inférieurs.
Les chercheurs ont appliqué le modèle aux périodes couvrant les années 1990-2020 et 2035-2065.
“Notre objectif avec cette modélisation n’était pas d’identifier quelles seraient les costs nutritionnelles spécifiques pour un estuaire donné – ce modèle n’est pas conçu pour fournir ce niveau de détail”, a déclaré Nelson. “Au contraire, notre objectif était d’identifier les estuaires les furthermore susceptibles de connaître les in addition fortes augmentations des prices de nutriments. C’est quelque selected que ce modèle peut bien faire.”
“Nous avons constaté que presque tous les estuaires verront des augmentations des rates de nutriments”, explique Montefiore. “Mais les moreover fortes augmentations semblent se produire dans la région de l’Atlantique Nord – qui s’étend de la Nouvelle-Angleterre à la Virginie – les plus fortes augmentations se produisant dans les régions côtières au nord de la baie de Chesapeake.”
Pour aider à replacer les résultats de la modélisation dans leur contexte, les chercheurs ont également évalué la sensibilité de chaque estuaire à l’augmentation des prices de nutriments. Les chercheurs se sont appuyés sur les recherches existantes pour classer les estuaires en fonction de la mesure dans laquelle leurs situations sont susceptibles de se détériorer si leurs charges en nutriments augmentaient.
Les chercheurs ont également évalué la “capacité d’adaptation” de chaque estuaire, en tenant essentiellement compte des ressources disponibles dans chaque estuaire que les autorités pourraient utiliser pour traiter les fees de nutriments de manière significative. Ces facteurs comprenaient des éléments tels que les lois et réglementations des États, la disponibilité des données de surveillance et la quantité de zones humides dans l’estuaire. Furthermore il y a de ressources disponibles, plus le rating de capacité d’adaptation de l’estuaire est élevé.
“La prise en compte de la sensibilité, de la capacité d’adaptation et des augmentations prévues des prices de nutriments offre une évaluation plus complexe – et in addition complète – des estuaires les furthermore vulnérables”, a déclaré Nelson.
“Par exemple, la région de l’Atlantique Nord connaîtra probablement la furthermore forte augmentation des expenses de nutriments”, déclare Montefiore. “Cependant, les estuaires de la région de l’Atlantique Nord ont également une grande capacité d’adaptation. En conséquence, la région dispose de plus de ressources que de nombreuses autres régions qui pourraient être utilisées pour réduire l’augmentation prévue de la cost en éléments nutritifs, si les autorités de la région choisissent prendre des tendencies.”
“En outre, de nombreux estuaires de l’Atlantique Nord ont déjà des fees élevées en nutriments – il n’est donc pas clair si une nouvelle augmentation aurait un affect significatif”, a déclaré Nelson.
Cependant, cette évaluation globale achieved également en évidence la vulnérabilité des estuaires sur la côte sud de l’Atlantique et le extended de la côte orientale du golfe du Mexique.
“Notre modélisation suggère que ces régions verront des augmentations significatives des costs de nutriments, et plusieurs États de ces régions ont une capacité d’adaptation relativement faible”, explique Montefiore.
“Cela étant dit, tous les États de l’Atlantique Sud et de l’est du Golfe ont d’importantes zones humides, qui peuvent être une ressource naturelle précieuse pour réduire les charges de nutriments”, déclare Nelson. “Si ces États choisissent d’agir et de conserver les zones humides, ils pourront peut-être atténuer l’augmentation prévue des expenses de nutriments.”
“L’un des principaux enseignements de ce travail est que l’utilisation des terres joue un rôle majeur dans les prices de nutriments – peut-être as well as que ce que beaucoup de gens pourraient imaginer, par rapport au changement climatique”, déclare Montefiore. “Les autorités nationales et régionales ont une capacité limitée à influencer le changement climatique, mais elles ont le pouvoir de contrôler les décisions d’utilisation des terres. Cela signifie qu’elles sont en mesure d’aider à limiter les futures rates de nutriments et à protéger leurs ressources en eau.”
Le travail a été réalisé avec le soutien du US Geological Survey Southeast Local climate Adaptation Science Heart une bourse Science to Motion du National Weather Adaptation Science Middle sous le numéro de subvention G18AC00336 une bourse de recherche en début de carrière du programme de recherche du Golfe des académies nationales des sciences, de l’ingénierie et de la médecine et le projet Hatch 1016068 du National Institute of Foodstuff and Agriculture du Département américain de l’agriculture.