Исследование: «Наследие» фосфора задерживает улучшение качества воды в Мексиканском заливе

Фосфор, который удобряет процветающее сельское хозяйство на Среднем Западе США, также ответственен за обширную «мертвую зону» в Мексиканском заливе вблизи дельты Миссисипи. Усилия по сокращению количества фосфора, попадающего в речную систему Миссисипи, уже ведутся, но исследование под руководством Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне показывает, что остатки этого загрязнителя сохраняются в руслах рек в течение многих лет после поступления и представляют собой упущенную из виду и долгосрочную проблему.

Фосфор из сточных вод и сельскохозяйственных стоков попадает вниз по течению в Мексиканский залив, где непреднамеренно удобряет планктон. Когда планктон отмирает и разлагается, этот процесс истощает кислород в воде залива — состояние, называемое гипоксией — и создает мертвую зону для морских обитателей, таких как рыба и креветки.

Федеральная Целевая группа по гипоксии Мексиканского залива ставит целью достичь 25%-ного сокращения потока фосфора в залив к 2025 году. Эта цель основана на том, что отдельные штаты достигнут 25%-ного сокращения, и предполагает, что эти меры быстро приведут к желаемому результату.

Исследование профессора гражданского и экологического строительства Симинга Цая, бывшего аспиранта Иллинойса Кевина Уоллингтона и профессора Университета Висконсин-Мэдисон Маргарет Калчик ставит под вопрос, как остатки фосфора, попавшие в систему реки Миссисипи в прошлом, но остающиеся захороненными в донных отложениях водных путей — так называемый наследственный фосфор — могут задержать сокращение содержания фосфора в Мексиканском заливе спустя долгое время после того, как штаты Среднего Запада достигнут своих целей по сокращению сбросов.

Результаты опубликованы в журнале Science of the Total Environment.

Используя свою модель, исследователи смоделировали гипотетическое будущее, в котором очистные сооружения в городе Декатур, штат Иллинойс, на реке Сангамон полностью прекращают сброс фосфора в реку. Они обнаружили, что для возврата реки Сангамон к исходному (фоновому) уровню содержания фосфора потребуется до девяти лет.

Модель показала, что восстановление занимает гораздо больше времени в точках, расположенных дальше вниз по течению от места проведения восстановительных мероприятий. Восстановление на участке в 5 км ниже по течению от очистных сооружений Декатура заняло бы 2–3 года, а для точки в 70 км вниз по течению потребовалось бы девять лет. Поскольку Мексиканский залив находится в 2640 км ниже по течению, сокращение содержания фосфора там может значительно отставать от усилий по восстановлению.

«Одна из основных целей этого исследования — информировать общественность и регулирующие органы о том, что даже когда такие штаты, как Иллинойс, достигают своих целей по восстановлению содержания фосфора, могут потребоваться годы, даже десятилетия, прежде чем те же результаты будут видны в Мексиканском заливе», — отметил Симинг Цай.