Снижение содержания фосфора в озере Эри: цели сложны, но достижимы
Для достижения цели по сокращению на 40% уровня стимулирующего цветение водорослей фосфора в озере Эри потребуются масштабные изменения в сельскохозяйственной практике. К такому выводу пришло новое компьютерное моделирование под руководством Мичиганского университета с участием нескольких институтов.
Правительства США и Канады поставили задачу сократить на 40% (от уровня 2008 года) сток фосфора с ферм и других источников в озеро Эри. Этот питательный элемент способствует формированию обедненной кислородом «мертвой зоны» в озере и токсичных цветений водорослей, подобных событию 2014 года, когда на два дня была загрязнена питьевая вода для более чем 400 000 человек в районе Толедо. Основной источник фосфора — водосборные бассейны, дренирующие в западную часть озера Эри, особенно сильно сельскохозяйственный бассейн реки Моми. Около 85% фосфора, попадающего в озеро из этой реки, происходит из удобрений и навоза.
Новое исследование, интегрирующее результаты шести групп моделирования, показывает, что для достижения цели потребуется повсеместное внедрение строгих методов управления удобрениями, значительное преобразование пахотных земель в луга и более целенаправленные природоохранные меры.
«Наши результаты показывают, что для большинства протестированных сценариев достижение новых целевых показателей по нагрузке питательных веществ будет невозможно без очень значительного, крупномасштабного внедрения этих сельскохозяйственных практик», — заявил ведущий автор исследования, водный эколог Дон Скавиа.
Исследователи проанализировали различные варианты внесения удобрений, обработки почвы, севооборотов и изменения землепользования, создав 12 сценариев. Каждый сценарий был проверен с помощью шести компьютерных моделей на способность достичь целевого сокращения как общего фосфора (TP), так и наиболее биодоступной его растворенной реактивной формы (DRP).
«Наиболее перспективные сценарии включали повсеместное применение методов управления питательными веществами — особенно подповерхностное внесение фосфорных удобрений — наряду со значительным преобразованием пахотных земель в луга и широким использованием буферных полос», — отметил соавтор Джей Мартин из Университета штата Огайо.
Тем не менее, семь из двенадцати сценариев не смогли бы достичь цели по сокращению общего фосфора. Один из успешных сценариев (Сценарий 6) требует вывода из оборота почти 30 000 акров пашни и применения строгих природоохранных практик на более чем 1,5 миллиона акров, что эквивалентно воздействию на более чем 6 300 ферм. Другой сценарий (Сценарий 2), достигающий цели по DRP, требует улучшенного управления питательными веществами на всех 3,1 млн акров полей в бассейне, то есть примерно на 13 000 фермах.
«Такие исследования ценны для информирования природоохранных усилий на местах. Мы решим эту проблему только с помощью правильного сочетания методов управления земельными и водными ресурсами, развернутых в нужном месте и в нужном объеме», — добавил соавтор Скотт Соуа из The Nature Conservancy.