La prolifération d'algues nuisibles dans le lac Érié, octobre 13, 2011. NASA Earth Observatory, CC BY

L'été est la saison pour proliférations d'algues nuisibles dans de nombreux lacs et baies américains. Ils se produisent lorsque les plans d'eau sont surchargés d'azote et de phosphore provenant des fermes, des usines de traitement de l'eau et d'autres sources. L'eau chaude et beaucoup de nutriments favorisent la croissance rapide des algues qui peuvent être toxiques et potentiellement mortelles pour la vie aquatique et les humains.

Finalement, les algues se déposent au fond et se désintègrent, épuisant l'oxygène dissous dans l'eau, créant hypoxie - "zones mortes" où les niveaux d'oxygène sont suffisamment bas pour tuer les poissons.

En tant que scientifique senior à l'Administration nationale océanographique et atmosphérique entre 1975 et 2003, j'ai élaboré des prévisions annuelles d'hypoxie pour la baie de Chesapeake et le golfe du Mexique - deux des masses d'eau de notre nation les plus touchées par ces proliférations. À l'Université du Michigan, j'ai aidé à élaborer des prévisions de prolifération d'algues nocives pour le lac Érié et je continue de travailler avec des organismes publics et privés sur ces questions.

Donald Scavia, professeur à l'Université du Michigan, discute des prévisions de 2015.

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Les États situés autour du lac Érié et dans le bassin du fleuve Mississippi, qui se jettent dans le golfe du Mexique, tentent de réduire la pollution par les éléments nutritifs depuis des années. Ils s'appuient principalement sur des mesures volontaires, telles que l'octroi de subventions aux agriculteurs pour prendre des mesures visant à empêcher les engrais de laver leurs champs.

En revanche, les États autour de la Chesapeake ont eu plus de succès avec un plan mis en application par le gouvernement fédéral qui peut imposer des actions obligatoires à travers le bassin versant 64,000-square-mile de la baie. De mon point de vue, lorsque nous comparons ces deux approches, il est clair que les mesures volontaires ne réduisent même pas la pollution nutritive.

Les prévisions de cette année

Cette année, le Prévision de prolifération d'algues nuisibles dans le lac Érié a un indice de sévérité de 7.5 sur une échelle de 1 à 10. Ceci est comparable aux trois plus grandes efflorescences depuis 2011, y compris celle qui rendu l'eau du robinet de la ville de Toledo inutilisable pendant trois jours à 2014. L'algue a produit la microcystine - une toxine qui peut produire des effets des éruptions cutanées légères à une maladie grave ou la mort.

La Prévisions du Golfe du Mexique prédit une zone morte 8,185-square-mile - plus de quatre fois l'objectif fixé par un groupe de travail intergouvernemental. Ce sera la troisième plus grande zone morte du golfe du Mexique depuis que les mesures ont commencé 32 il y a des années.

La Prévisions Chesapeake Prédit une région hypoxique 1.9-mile-mile - presque le volume de 3.2 millions de piscines de taille olympique. C'est beaucoup plus grand que les objectifs reflétés dans les politiques récentes.

Néanmoins, au moins le Chesapeake va dans la bonne direction. La quantité de nutriments circulant dans la baie commence à diminuer.

La longue quête pour nettoyer le lac Érié

Le lac Érié a d'abord souffert d'une forte pollution par les nutriments dans les 1960. La Clean Water Act de 1972 a déclenché un nettoyage remarquable. Les nutriments, provenant principalement de sources ponctuelles (discrètes) comme les usines de traitement des eaux usées, ont été réduits de moitié, et les le lac a répondu rapidement.

Mais les proliférations d'algues nocives et l'hypoxie refait surface au milieu des 1990, probablement parce que les flux dans le lac d'une forme de phosphore qui est facilement utilisé par les algues ont triplé. La zone morte définit un nouvel enregistrement dans 2012et les proliférations d'algues nuisibles définir des enregistrements dans 2011 et 2015. Même si les fleurs ne deviennent pas toxiques, elles peuvent avoir des effets dévastateurs. Par exemple, les proliférations d'algues nuisibles 2011 sur le lac Érié ont coûté cher à la région près de US $ 71 millions la diminution des valeurs foncières, le traitement de l'eau et la perte de revenus touristiques et de possibilités de loisirs.

En réponse, les États-Unis et le Canada ont négocié de nouvelles cibles de chargement de phosphore qui appellent à une réduction en pourcentage 40 des niveaux 2008. L'Ontario, l'Ohio, le Michigan, l'Indiana, la Pennsylvanie et New York se développent plans d'action nationaux pour atteindre ces objectifs.

Maintenant, cependant, 71 pourcentage de nutriments entrant dans le lac Érié proviennent de sources non ponctuelles - principalement de l'agriculture. La pollution de source non ponctuelle provient de sources diffuses, telles que le lavage des engrais des fermes et des pelouses, il est donc plus difficile à contrôler.

Les États-Unis contribuent à 80 pour cent de la charge totale de phosphore du lac Érié. En résumé, les principales réductions de charge devront provenir de l'agriculture, principalement des fermes américaines.

Quelle est l'efficacité des mesures volontaires?

Les gouvernements sont généralement opposés à l'imposition de réglementations environnementales sur les terres agricoles. Par conséquent, la plupart des plans d'action pour le lac Érié reposent sur des programmes volontaires et fondés sur des incitatifs visant à éliminer les pertes d'éléments nutritifs provenant des terres agricoles.

Mais dans le bassin du Mississippi, cette approche a échoué. En dépit de plus de 30 années de recherche et de surveillance, 15 années de évaluations et établissement d'objectifset plus de 30 milliards de dollars dans le financement fédéral de la conservation depuis 1995, les niveaux d'azote moyens dans le Mississippi n'ont pas diminué depuis les 1980.

La force d'intervention mener cet effort a récemment prolongé la date limite pour son objectif d'un 1,930-square-mile zone morte de 2015 à 2035. Aujourd'hui, la zone morte est plus que tripler cette taille. Notre modélisation nouvellement publiée montre qu'il faudrait une réduction de 59 en pourcentage de la quantité d'azote entrant dans le golfe du Mexique pour atteindre l'objectif du groupe de travail.

Le régime de pollution de la baie de Chesapeake

Les États autour de la baie de Chesapeake ont également lutté pendant des décennies pour faire fonctionner des approches volontaires basées sur des incitations. Leurs efforts ont été submergés par les impacts de la croissance démographique et de la production agricole.

Frustrés par la détérioration des conditions, les États ont demandé à l'EPA dans 2010 d'établir une charge quotidienne maximale totale - Un «Régime de pollution» dans un cadre réglementaire en vertu de la Loi sur l'assainissement de l'eau qui limite la quantité d'éléments nutritifs et de sédiments pouvant entrer dans la baie. États de la baie et le District de Columbia a ensuite développé plans de mise en œuvre et stratégies de gestion détaillant comment et quand chaque juridiction atteindrait ses objectifs individuels.

Contrairement aux stratégies volontaires, cette approche a des dents. Si les États manquent des étapes intermédiaires pour réduire les polluants, l'EPA peut imposer "Mesures de soutien», Comme exiger des réductions additionnelles provenant de sources ponctuelles et retenir l'argent de la subvention fédérale.

Groupes agricoles, soutenu par les États 21 à l'extérieur du bassin versant de Chesapeake, contesté la charge quotidienne maximale totale au tribunal, mais perdu. Entre 2009 et 2015, des charges d'azote, de phosphore et de sédiments dans la baie ont chuté de Pourcentage 8, pourcentage 20 et pourcentage 7, respectivement. Les herbes sous-marines et les emblématiques crabes bleus de la baie sont commencer à récupérer.

Pas de régime pour le lac Érié

Groupes environnementaux récemment poursuivi l'EPA forcer des mesures plus énergiques contre la pollution par les nutriments dans le bassin ouest du lac Érié, avec le soutien de plusieurs membres du Congrès et par Commission mixte internationale, qui coordonne les efforts des États-Unis et du Canada. Mais l'EPA n'écrira apparemment une charge maximale quotidienne maximale que si le Michigan et l'Ohio, les deux États clés du bassin hydrographique occidental, sont d'accord. (L'administrateur de l'EPA, Scott Pruitt, a approuvé la charge quotidienne maximale totale de la baie de Chesapeake seulement parce que tous les six états dans le bassin versant de la baie l'ont soutenu.)

Michigan récemment déclaré sa portion du lac Érié, ”Qui est nécessaire pour déclencher une charge quotidienne maximale totale. Mais l’Ohio n’a déclaré que certaines de ses rives altérées et L'EPA a approuvé. Les perspectives de reprise sont donc minces.

La page Web de l'EPA appelle la pollution par les nutriments l'un des États-Unis "Problèmes environnementaux les plus répandus, coûteux et difficilesMais l'action volontaire ne le résout pas. Et la demande de budget EPA du président Trump serait couper $ 165 millions en subventions aux États pour faire face à la pollution de source non ponctuelle.

Comme j'ai détaillé avantL'apprivoisement de la pollution par les éléments nutritifs nécessitera une approche nationale élargie qui comprend des étapes telles que la modification du régime alimentaire américain, le changement des chaînes d'approvisionnement agricoles et la réduction de la production d'éthanol à base de maïs. Nous devons également trouver la volonté de fixer des limites juridiquement contraignantes lorsque les mesures volontaires ne suffisent pas.

A propos de l'auteur

Donald Scavia, professeur d'environnement et de durabilité; Professeur de génie de l'environnement, Université du Michigan

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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