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Um novo estudo descobriu que a costa atlântica e a costa leste do Golfo dos Estados Unidos provavelmente verão aumentos significativos na carga de nutrientes nas próximas décadas, colocando essas áreas em maior risco de sofrer proliferação de algas nocivas.
Cargas de nutrientes são de interesse em grande parte porque são os principais contribuintes para a proliferação de algas, que representam riscos tanto para a saúde humana quanto para o meio ambiente.
Dependendo do tipo de alga, as florações podem produzir toxinas que prejudicam a vida humana e animal. A proliferação de algas também contribui para “zonas mortas”, onde há pouco oxigênio na água para sustentar um ecossistema saudável. Além disso, a proliferação de algas também pode aumentar os custos de tratamento de água potável e para setores industriais que dependem de água limpa. E o risco de proliferação de algas está aumentando devido às temperaturas mais altas, relacionadas à mudança climática global.
“Sabemos da importância das cargas de nutrientes para a saúde do ecossistema, por isso queríamos avaliar os estuários nos 48 estados contíguos para determinar o quão vulneráveis esses estuários são ao aumento das cargas de nutrientes”, diz Lise Montefiore, co-autora correspondente de um artigo sobre o trabalho e pesquisador de pós-doutorado na North Carolina State University. “Essencialmente, nosso objetivo era usar a modelagem preditiva para estimar as cargas médias anuais de nutrientes para os estuários entre os anos de 2035 e 2065. Conseguimos realizar avaliações de todos os principais estuários nos 48 estados inferiores, com exceção do estuário do rio Mississippi. “
“Um dos motivos para este estudo é que, uma vez que um estuário tenha cargas elevadas de nutrientes, é excepcionalmente difícil restaurá-lo”, diz Natalie Nelson, co-autora correspondente do estudo e professora assistente de engenharia biológica e agrícola na Carolina do Norte. Estado. “É mais eficaz evitar altas cargas de nutrientes em primeiro lugar do que resolver problemas de carga de nutrientes uma vez que eles estejam estabelecidos. Queríamos ajudar os formuladores de políticas a identificar quais sistemas correm maior risco e poderiam se beneficiar substancialmente dos esforços de conservação para evitar o aumento cargas.”
Para o estudo, os pesquisadores basearam-se em dados históricos e pesquisas existentes que previram o uso da terra e as condições climáticas para os EUA continentais entre 2035 e 2065. Esses dados foram então incorporados a um modelo que previu as cargas médias anuais de nitrogênio e fósforo para 112 estuários em os 48 estados inferiores.
Os pesquisadores aplicaram o modelo aos períodos de tempo que abrangem os anos 1990-2020 e 2035-2065.
“Nosso objetivo com esta modelagem não era identificar quais seriam as cargas específicas de nutrientes para um determinado estuário – este modelo não foi projetado para fornecer esse nível de detalhe”, diz Nelson. “Em vez disso, nosso objetivo era identificar quais estuários têm maior probabilidade de ver os maiores aumentos nas cargas de nutrientes. Isso é algo que este modelo pode fazer bem”.
“Descobrimos que quase todos os estuários terão aumentos nas cargas de nutrientes”, diz Montefiore. “Mas os maiores aumentos parecem estar na região do Atlântico Norte – que se estende da Nova Inglaterra à Virgínia – com os maiores aumentos ocorrendo nas regiões costeiras ao norte da baía de Chesapeake”.
Para ajudar a contextualizar os resultados da modelagem, os pesquisadores também avaliaram a sensibilidade de cada estuário ao aumento das cargas de nutrientes. Os pesquisadores basearam-se em pesquisas existentes para classificar os estuários com base na extensão em que suas condições provavelmente diminuiriam se suas cargas de nutrientes aumentassem.
Os pesquisadores também avaliaram a “capacidade adaptativa” de cada estuário, essencialmente contabilizando os recursos disponíveis em cada estuário que as autoridades poderiam usar para lidar com cargas de nutrientes de maneira significativa. Esses fatores incluíam coisas como leis e regulamentos estaduais, disponibilidade de dados de monitoramento e a quantidade de zonas úmidas no estuário. Quanto mais recursos disponíveis, maior a pontuação da capacidade adaptativa do estuário.
“Levar em conta a sensibilidade, a capacidade adaptativa e os aumentos previstos nas cargas de nutrientes oferece uma avaliação mais complexa – e mais completa – de quais estuários são mais vulneráveis”, diz Nelson.
“Por exemplo, a região do Atlântico Norte provavelmente verá o maior aumento nas cargas de nutrientes”, diz Montefiore. “No entanto, os estuários na região do Atlântico Norte também têm uma grande capacidade de adaptação. Como resultado, a região tem mais recursos do que muitas outras regiões que poderiam ser usados para reduzir o aumento previsto na carga de nutrientes, se as autoridades da região assim decidirem. para agir.”
“Além disso, muitos dos estuários do Atlântico Norte já possuem altas cargas de nutrientes – então não está claro se um novo aumento teria um impacto significativo”, diz Nelson.
No entanto, esta avaliação abrangente também destaca a vulnerabilidade dos estuários na costa do Atlântico Sul e ao longo da costa leste do Golfo do México.
“Nossa modelagem sugere que essas regiões terão aumentos significativos nas cargas de nutrientes, e vários estados nessas regiões têm capacidade adaptativa relativamente baixa”, diz Montefiore.
“Dito isto, todos os estados do Atlântico Sul e do Golfo Oriental têm áreas úmidas substanciais, que podem ser um recurso natural valioso para reduzir cargas de nutrientes”, diz Nelson. “Se esses estados optarem por agir e conservar as zonas úmidas, eles poderão mitigar o aumento previsto nas cargas de nutrientes”.
“Uma das principais conclusões deste trabalho é que o uso da terra desempenha um papel importante nas cargas de nutrientes – talvez maior do que muitas pessoas imaginariam, quando comparado às mudanças climáticas”, diz Montefiore. “Funcionários estaduais e regionais têm capacidade limitada de influenciar a mudança climática, mas têm autoridade para controlar as decisões de uso da terra. Isso significa que estão em posição de ajudar a limitar futuras cargas de nutrientes e proteger seus recursos hídricos.”
O trabalho foi feito com o apoio do US Geological Survey Southeast Climate Adaptation Science Center; um National Climate Adaptation Science Center Science to Action Fellowship sob o número de concessão G18AC00336; uma bolsa de pesquisa para início de carreira do Programa de Pesquisa do Golfo das Academias Nacionais de Ciência, Engenharia e Medicina; e o projeto Hatch 1016068 do Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura do Departamento de Agricultura dos EUA.
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