Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren

Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren Schadelijke algenbloei in Lake Erie, 4 september 2009. NOAA / Flickr

'Niet drinken / niet koken' is niet wat iemand wil horen over het kraanwater van hun stad. Maar de gecombineerde effecten van klimaatverandering en verslechterde waterkwaliteit kunnen dergelijke waarschuwingen in het hele gebied van de Grote Meren vaker maken.

Een voorvertoning vond plaats op 31 juli 2014, toen een vervelende groene slijm - beter bekend als een schadelijke algenbloei of HAB - zich ontwikkelde in de westelijk bekken van Lake Erie. Het duurde niet lang voordat het de Toledo Water Intake Crib overweldigde, die drinkwater levert aan bijna 500,000 mensen in en rond de stad.

Uit tests bleek dat de algen microcystine produceerden, een soms dodelijk levertoxine en vermoedelijk kankerverwekkend. In tegenstelling tot sommige andere gifstoffen, kan microcystine niet onschadelijk worden gemaakt door te koken. Dus gaf de stad een bevel "niet drinken / niet koken" veroorzaakte een driedaagse crisis.

Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren De wieg van de stad Toledo, omringd door algen in Lake Erie, ongeveer 2.5 mijl uit de kust, 3 augustus 2014. AP Photo / Haraz N. Ghanbari

Lokale winkels hadden al snel geen flessenwater meer. De gouverneur van Ohio riep de noodtoestand uit en de Nationale Garde werd erbij geroepen om voor veilig drinkwater te zorgen totdat het systeem kon worden doorgespoeld en de behandelingsinstallaties weer online konden worden gebracht.

De boosdoener was een combinatie van hoge nutriëntenverontreiniging - stikstof en fosfor, die de groei van algen stimuleren - uit rioolwater, landbouw en voorstedelijke afvoer, en hoge watertemperaturen die verband houden met klimaatverandering. Deze gebeurtenis toonde aan dat zelfs in regio's met zo grote hulpbronnen als de Grote Meren, de watervoorziening kwetsbaar is voor dit soort door de mens veroorzaakte bedreigingen.

Als Midwesterners werkzaam op het gebied van stedelijke milieugezondheid en klimaat- en milieuwetenschappen, zijn wij van mening dat meer crises zoals die van Toledo in het verschiet kunnen liggen als de regio de dreigende bedreigingen van de drinkwaterkwaliteit niet aanpakt.

Enorm en misbruikt

De Grote Meren bevatten samen 20% van het oppervlaktewater van de wereld - meer dan genoeg om van drinkwater te voorzien meer dan 48 miljoen mensen van Duluth tot Chicago, Detroit, Cleveland en Toronto. Maar menselijke invloeden hebben deze kostbare en essentiële hulpbron ernstig geschaad.

In 1970, na een eeuw van verstedelijking en industrialisatie rond de Grote Meren, ging de waterkwaliteit ernstig achteruit. Fabrieken mochten afval in waterwegen lozen in plaats van het te behandelen. Ontoereikende rioleringen stuurden vaak ruw rioolwater naar rivieren en meren, waardoor het water vervuild raakte en algenbloei ontstond.

Dergelijke problemen hebben in 1972 twee grote stappen gezet: de doorgang van de VS. Clean Water Acten goedkeuring van de Waterkwaliteitsovereenkomst van de Grote Meren tussen de Verenigde Staten en Canada. Sindsdien zijn veel industrieën opgeschoond of stilgelegd. Rioleringssystemen worden opnieuw ontworpen, zij het langzaam en tegen hoge kosten.

De resulterende bezuinigingen op de vervuiling van nutriënten en afvalwater hebben geleid tot een snelle daling van de HAB's - vooral in Lake Erie, het Great Lake met de dichtstbevolkte kustlijn. Maar er zijn nieuwe problemen ontstaan, mede als gevolg van tekortkomingen in die wetten en overeenkomsten, in combinatie met de toenemende effecten van klimaatverandering.

Er is veel vraag naar drinkwater uit de Grote Meren.

Warmer en natter

Klimaatverandering is veel factoren grondig veranderen die het leven in het gebied van de Grote Meren beïnvloeden. De meest directe gevolgen van de recente klimaatverandering waren neerslag, meerpeilen en watertemperaturen.

De jaarlijkse neerslag in de regio is met ongeveer toegenomen 5 centimeter in de afgelopen eeuw. Veranderingen in de afgelopen vijf jaar alleen - de heetste vijf jaar in de geregistreerde geschiedenis - waren bijzonder dramatisch, met een reeks extreme regenbuien die extreem hoge en snel variërende waterstanden naar de Grote Meren.

De recordhoge neerslag in 2019 veroorzaakte overstromingen, materiële schade en verliezen aan het strand in een aantal kustgemeenschappen. De neerslag in 2020 zal naar verwachting even hoog zijn, zo niet hoger. Een deel hiervan is te wijten aan natuurlijke variabiliteit, maar zeker ook aan de klimaatverandering.

Een andere duidelijke impact van klimaatverandering is een algemene opwarming van alle vijf de Grote Meren, vooral in de lente. De temperatuurstijging is bescheiden en varieert van jaar tot jaar en van plaats tot plaats, maar is over het algemeen consistent met verslagen van opwarming in de hele regio.

Meer vervuilde afvoer

Sommige van deze klimaatgerelateerde veranderingen zijn samengekomen met meer directe menselijke effecten om de waterkwaliteit in de Grote Meren te beïnvloeden.

Saneringsmaatregelen die in de jaren zeventig werden genomen, legden strikte limieten op aan grote puntbronnen van nutriëntenverontreiniging, zoals afvalwater en fabrieken. Maar kleinere "niet-puntige" bronnen, zoals kunstmest en andere voedingsstoffen die de akkers en gazons in de voorsteden afwassen, werden aangepakt door middel van zwakkere, vrijwillige controles. Deze zijn sindsdien belangrijke vervuilingsbronnen geworden.

Sinds het midden van de jaren negentig hebben door klimaat veroorzaakte stijgingen in de neerslag steeds grotere hoeveelheden nutriënten afgevoerd naar Lake Erie. Deze stijgende belasting is geactiveerd steeds ernstigere algenbloei, in zekere zin vergelijkbaar met de gebeurtenissen van de jaren zeventig. De Toledo-crisis van 1970 was geen anomalie.

Deze bloemen kunnen ervoor zorgen dat meerwater stinkt en slecht smaakt, en soms ook gevaarlijk om te drinken. Ze hebben ook langetermijneffecten op de ecosystemen van de meren. Ze putten zuurstof uit, doden vissen en stimuleren chemische processen die het water van het Erie-meer vullen grotere toekomstige bloemen. Zuurstofarm water is corrosiever en kan waterleidingen beschadigen, slechte smaak of vieze geurtjes veroorzaken en helpt bij het vrijkomen van sporenmetalen die ook gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken.

Dus ondanks een halve eeuw vooruitgang, is de waterkwaliteit van de Grote Meren in veel opzichten terug naar waar het was in 1970, maar met de toegevoegde invloed van een snel veranderend klimaat.

Klimaatverandering bedreigt de drinkwaterkwaliteit over de grote meren Figuur die de totale zijbelasting van fosfor (TP) naar Lake St.Clair en de westelijke Lake Erie in 2018 toont in metrische tonnen per jaar (MTA). Afvoer uit landbouwgebieden is de belangrijkste bron van nutriëntenbelading met ongeveer 70% van commerciële bemesting en 30% van dierlijke mest. IJC

Afvoer filteren

Hoe kan de regio van koers veranderen en veerkracht opbouwen in de kustgemeenschappen van de Grote Meren? Dankzij een aantal recente studies, waaronder een intensieve modelanalyse van toekomstige klimaatverandering in Indiana, die voor het grootste deel van de regio als proxy dient, hebben we een redelijk goed beeld van hoe de toekomst eruit zou kunnen zien.

Zoals te raden is, zal de opwarming doorgaan. De watertemperaturen in de zomer zullen naar verwachting tegen het midden van de eeuw met nog eens 5 graden Fahrenheit stijgen, zelfs als landen hun uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk verminderen. Dit zal verdere achteruitgang van de waterkwaliteit veroorzaken en een negatieve invloed hebben op kustecosystemen.

De analyse projecteert ook een toename van extreme neerslag en afvoer, vooral in de winter en lente. Deze verschuivingen zullen waarschijnlijk nog meer nutriëntenafvoer, sedimentverontreinigingen en riooloverstorten in kustgebieden veroorzaken, zelfs als de omliggende staten de werkelijke hoeveelheden van deze voedingsstoffen stabiel houden. Meer verontreinigingen, in combinatie met hogere temperaturen, kunnen algenbloei veroorzaken die de watervoorziening bedreigt.

Maar recente succesverhalen wijzen op strategieën om deze problemen aan te pakken, althans op lokaal en regionaal niveau.

Er lopen momenteel een aantal grote infrastructuurprojecten om het regenwaterbeheer en de gemeentelijke riolering te verbeteren, zodat ze afvalwater en bijbehorende voedingsstoffen kunnen opvangen en verwerken voordat ze naar de Grote Meren worden vervoerd. Deze initiatieven zullen overstromingen helpen beheersen en het aanbod van "grijs water, ”Of gebruikte water uit wastafels, wasmachines, baden en douches, voor gebruik in landschapsarchitectuur.

Steden koppelen deze 'grijze infrastructuur' aan groene infrastructuurprojecten, zoals groene daken, infiltratietuinen en teruggewonnen wetlands. Deze systemen kunnen water filteren om overtollige voedingsstoffen te verwijderen. Ze zullen ook de afvoer vertragen tijdens extreme neerslaggebeurtenissen, waardoor natuurlijke reservoirs worden opgeladen.

Gemeentelijke waterbeheerders gebruiken ook slimme technologieën en verbeterde teledetectiemethoden om bijna-realtime waarschuwingssystemen voor GEBIEDEN te creëren die crises kunnen helpen voorkomen. Groepen zoals de Cleveland Water Alliance, een vereniging van industrie, overheid en academische partners, werkt aan de implementatie slimme meertechnologieën in Lake Erie en andere zoetwateromgevingen over de hele wereld. Ten slotte, inclusief Ohio en Indiana zijn bezig om de totale toevoer van voedingsstoffen naar de Grote Meren uit alle bronnen te verminderen en gebruiken geavanceerde modellering voor lokaliseer die bronnen.

Samen kunnen deze ontwikkelingen helpen de grootte van HAB's verminderen, en misschien zelfs de vermindering met ongeveer 50% van de afvoer van nutriënten bereiken die volgens overheidsstudies nodig is om ze weer op hun plaats te krijgen minimale omvang medio jaren negentig.

Om de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen te verminderen, zijn al deze acties en meer nodig om gemeenschappen die zo sterk afhankelijk zijn van de Grote Meren leefbaar te houden.

Over de auteur

Gabriel Filippelli, hoogleraar Aardwetenschappen en directeur van het Centrum voor Stedelijke Gezondheid, IUPUI en Joseph D. Ortiz, professor en assistent-leerstoel geologie, Kent State University

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Life After Carbon: The Next Global Transformation of Cities

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495De toekomst van onze steden is niet meer wat het was. Het moderne stadsmodel dat wereldwijd in de twintigste eeuw greep, heeft zijn nut overleefd. Het kan de problemen niet oplossen die het heeft helpen creëren, vooral de opwarming van de aarde. Gelukkig is er een nieuw model voor stadsontwikkeling in steden dat agressief de realiteit van de klimaatverandering aanpakt. Het transformeert de manier waarop steden fysieke ruimte ontwerpen en gebruiken, economische welvaart genereren, hulpbronnen verbruiken en verwijderen, de natuurlijke ecosystemen exploiteren en onderhouden en zich voorbereiden op de toekomst. Beschikbaar op Amazon

The Sixth Extinction: An Unnatural History

door Elizabeth Kolbert
1250062187In de afgelopen half miljard jaar zijn er vijf massa-uitstervingen geweest, toen de diversiteit van het leven op aarde plotseling en dramatisch afnam. Wetenschappers over de hele wereld controleren momenteel het zesde uitsterven, waarvan wordt voorspeld dat het de meest verwoestende uitsterving is sinds de asteroïde-impact die de dinosauriërs heeft uitgeroeid. Deze keer is de cataclysm ons. In proza ​​dat tegelijkertijd eerlijk, vermakelijk en diep geïnformeerd is, New Yorker schrijver Elizabeth Kolbert vertelt ons waarom en hoe mensen het leven op de planeet hebben veranderd op een manier die geen soort eerder heeft. Door verweven onderzoek in een half dozijn disciplines, beschrijvingen van de fascinerende soorten die al verloren zijn gegaan, en de geschiedenis van uitroeiing als concept, biedt Kolbert een ontroerend en uitgebreid verslag van de verdwijningen die zich voor onze ogen voordoen. Ze laat zien dat de zesde uitsterving waarschijnlijk de meest duurzame erfenis van de mensheid zal zijn, en dwingt ons de fundamentele vraag te heroverwegen wat het betekent om mens te zijn. Beschikbaar op Amazon

Climate Wars: The Fight for Survival as the World Overheats

door Gwynne Dyer
1851687181Golven van klimaatvluchtelingen. Tientallen mislukte staten. All-out oorlog. Van een van 's werelds grote geopolitieke analisten komt een angstaanjagende kijk op de strategische realiteit van de nabije toekomst, wanneer de klimaatverandering de wereldmacht in de richting van de moordende overlevingspolitiek drijft. Voorafgaand en onwrikbaar, Klimaatoorlogen zal een van de belangrijkste boeken van de komende jaren zijn. Lees het en ontdek waar we naar op zoek zijn. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook-icontwitter-iconrss-icoon

 Ontvang de nieuwste via e-mail

{Emailcloak = off}

NIEUWSTE VIDEO'S

Vijf klimaatongevallen: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
The Five Climate Disbeliefs: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
by John Cook
Deze video is een spoedcursus over verkeerde informatie over het klimaat, waarin de belangrijkste argumenten worden samengevat die worden gebruikt om de realiteit in twijfel te trekken ...
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elk jaar krimpt de zee-ijsbedekking in de Noordelijke IJszee tot half september tot een dieptepunt. Dit jaar meet het slechts 1.44 ...
Wat is een orkaanstorm en waarom is het zo gevaarlijk?
Wat is een orkaanstorm en waarom is het zo gevaarlijk?
by Anthony C. Didlake Jr
Toen orkaan Sally op dinsdag 15 september 2020 naar de noordelijke Golfkust vertrok, waarschuwden voorspellers voor een ...
Opwarming van de oceaan bedreigt koraalriffen en zou het al snel moeilijker kunnen maken om ze te herstellen
Opwarming van de oceaan bedreigt koraalriffen en zou het al snel moeilijker kunnen maken om ze te herstellen
by Shawna Foo
Iedereen die op dit moment een tuin verzorgt, weet wat extreme hitte met planten kan doen. Warmte is ook een zorg voor een ...
Zonnevlekken hebben invloed op ons weer, maar niet zozeer als andere dingen
Zonnevlekken hebben invloed op ons weer, maar niet zozeer als andere dingen
by Robert McLachlan
Gaan we een periode tegemoet met een lagere zonneactiviteit, dwz zonnevlekken? Hoe lang blijft dat zo? Wat gebeurt er met onze wereld ...
Vuile trucs waarmee klimaatwetenschappers te maken hebben gehad in drie decennia sinds het eerste IPCC-rapport
Vuile trucs waarmee klimaatwetenschappers te maken hebben gehad in drie decennia sinds het eerste IPCC-rapport
by Marc Hudson
Dertig jaar geleden, in een kleine Zweedse stad genaamd Sundsvall, het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ...
Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
Methaanemissies hebben recordniveaus bereikt
by Josie Garthwaite
Onderzoek toont aan dat de wereldwijde uitstoot van methaan het hoogste niveau ooit heeft bereikt.
kelp bos 7 12
Hoe de bossen van de oceanen van de wereld bijdragen aan het verlichten van de klimaatcrisis
by Emma Bryce
Onderzoekers zoeken naar hulp bij het opslaan van kooldioxide tot ver onder het zeeoppervlak.

LAATSTE ARTIKELEN

God bedoelde het als een wegwerpplaneet: ontmoet de Amerikaanse predikant die de ontkenning van klimaatverandering predikt
God bedoelde het als een wegwerpplaneet: ontmoet de Amerikaanse predikant die de ontkenning van klimaatverandering predikt
by Paul Braterman
Af en toe kom je een stuk geschrift tegen dat zo buitengewoon is dat je het niet anders kunt dan delen. Een van die stukken is ...
Droogte en hitte bedreigen samen het Amerikaanse Westen
Droogte en hitte bedreigen samen het Amerikaanse Westen
by Tim Radford
Klimaatverandering is echt een brandend probleem. Gelijktijdige droogte en hitte worden steeds waarschijnlijker voor meer van de ...
China heeft de wereld zojuist verbluft met zijn intensivering van klimaatactie
China heeft de wereld zojuist verbluft met zijn intensivering van klimaatactie
by Hao Tan
De Chinese president Xi Jinping verraste onlangs de wereldwijde gemeenschap door zijn land te verplichten tot netto nulemissies door ...
Hoe veranderen klimaatverandering, migratie en een dodelijke ziekte bij schapen ons begrip van pandemieën?
Hoe veranderen klimaatverandering, migratie en een dodelijke ziekte bij schapen ons begrip van pandemieën?
by Super User
Een nieuw raamwerk voor de evolutie van ziekteverwekkers legt een wereld bloot die veel kwetsbaarder is voor het uitbreken van ziekten dan we voorheen ...
Klimaathitte smelt arctische sneeuw en droogt bossen
Wat ligt er voor de jeugdklimaatbeweging
by David Tindall
Studenten over de hele wereld keerden eind september de straat op voor een wereldwijde dag van klimaatactie voor de eerste ...
Historische branden in het Amazone-regenwoud bedreigen het klimaat en verhogen het risico op nieuwe ziekten
Historische branden in het Amazone-regenwoud bedreigen het klimaat en verhogen het risico op nieuwe ziekten
by Kerry William Bowman
De branden in het Amazonegebied in 2019 waren ongekend in hun vernietiging. Duizenden branden hadden meer dan ...
Klimaathitte smelt arctische sneeuw en droogt bossen
Klimaathitte smelt arctische sneeuw en droogt bossen
by Tim Radford
Vuren lazen nu onder arctische sneeuw, waar ooit zelfs de natste regenwouden in brand stonden. Klimaatverandering levert onwaarschijnlijk ...
Hittegolven op zee worden steeds gebruikelijker en intenser
Hittegolven op zee worden steeds gebruikelijker en intenser
by Jen Monnier, Enisa
Verbeterde "weersvoorspellingen" voor oceanen bieden hoop om de verwoesting van visserijen en ecosystemen over de hele wereld te verminderen