Исследование западного водораздела озера Эри показало, что на большинстве ферм в водоразделе потребуются дополнительные усилия по сохранению, чтобы защитить артериальные потоки в Огайо, Мичигане и Индиане.В проекте, возглавляемом исследователями из Университета штата Огайо и The Nature Conservancy, использовалось компьютерное моделирование, чтобы понять влияние различных природоохранных мероприятий на западный водораздел озера Эри. Этот район включает около 5,5 миллионов акров пахотных земель, что делает его наиболее интенсивно обрабатываемым водоразделом, питающим Великие озера.«В свете вредоносного цветения водорослей защитники природы, ученые и фермеры ищут способы поддерживать устойчивое сельскохозяйственное производство без ущерба для окружающей экосистемы», — сказал Стюарт Лудсин, доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов и содиректор Департамента штата Огайо.
Лаборатория водной экологии.Основная часть этой работы была сосредоточена на снижении содержания фосфора в западной части озера Эри на 40 процентов. По словам Людсина, хотя это важная цель, она не устраняет вреда, наносимого наносами и азотным стоком.
По его словам, в нем также не делается акцент на здоровье ручьев по всему водоразделу — вод, которые снабжают питьевой водой, обеспечивают среду обитания для рыб и служат игровой площадкой для рыболовов, каякеров и других.«До нашего исследования никто не уделял пристального внимания тому, как методы сохранения сельского хозяйства, направленные на защиту озера Эри, могут повлиять на здоровье водотоков в водоразделе. Мы спрашиваем, что произойдет с качеством воды и рыбными сообществами, если мы примем меры по сохранению», — сказал он. — сказал Людсин.«Важно не просто сосредоточиться на озере, но и учитывать артерии, которые его питают.
Наши реки так же деградированы, как и озеро».По его словам, исследование показывает, что и реки, и озеро выиграют, если будут предприняты соответствующие меры по сохранению. Усилия по сохранению включают борьбу с эрозией и управление питательными веществами, в том числе выборочное количество и время применения удобрений.
По его словам, отчет включает в себя прогнозы о последствиях различных сценариев сохранения, чтобы предоставить заинтересованным сторонам информацию, на которой основываются планы на будущее.«Наши модели говорят нам, какие изменения будут иметь место в ручьях, если мы уменьшим количество питательных веществ и отложений в сельскохозяйственных стоках и выщелачивании на 20, 40 или 60 процентов», — сказал Лудсин.Приступая к этой работе, штат Огайо и партнеры, включая The Nature Conservancy, Министерство сельского хозяйства США, Ohio Sea Grant и Texas AM University, стремились предоставить информацию, которая могла бы оптимизировать усилия по защите водоемов и видов, которые живут в них, от стока, в то время как поддержание рентабельности хозяйств.
Они также стремились определить, какие финансовые вложения потребуются для достижения значимых экологических выгод как в текущих экологических условиях, так и с учетом давления продолжающегося изменения климата.Результаты подчеркивают роль различных методов ведения сельского хозяйства в улучшении качества воды в ручьях и в озере Эри. Чтобы просмотреть полный отчет, перейдите на сайт www.lakeerieceap.com.По словам Лудсина, сельскохозяйственные стоки угрожают рыбе в большей части западной части водосбора озера Эри.
Анализ данных государственного мониторинга показал, что текущие усилия по сохранению улучшили здоровье рыбных сообществ, но требуется дополнительная работа по борьбе с эрозией и стоком удобрений в реки, — сказал Конор Кейтцер, бывший научный сотрудник штата Огайо, который сейчас является доцентом в Tusculum College. в Теннесси.С помощью компьютерного моделирования исследователи обнаружили, что здоровье ручьев можно улучшить за счет умеренного увеличения усилий по сохранению на фермах примерно в 8% водосбора. «Но по-прежнему останется огромная часть водораздела, где качество воды вызывает беспокойство», — сказал Кейтцер.Анализ показал, что почти половина сельскохозяйственных угодий в водоразделе потребует улучшенного контроля стока, что принесет широкую пользу рыбам, обитающим в ручьях.
Исследовательская группа использовала имеющиеся данные наблюдений по водотокам и популяциям рыб для создания модели для всего водосбора, чтобы оценить, как качество воды влияет на популяции рыб.«Мы можем добиться больших результатов, но это потребует много работы и большого сотрудничества», — сказал Кейтцер.Они обнаружили, что борьба с эрозией и управление питательными веществами на акрах с высокой и средней потребностью, выявленных в отчете, может означать более чистую воду и более здоровые рыбные сообщества примерно в половине ручьев в водоразделе.По словам исследователей, эта оценка указывает на необходимость смотреть не только на фосфор, но и на азот и отложения в ручьях.
Каждый из троих угрожает рыбе в этих водах.Основываясь на установленных пороговых значениях для североамериканских водотоков, исследователи обнаружили, что большинство водотоков в водоразделе имеют концентрации фосфора и азота, которые могут привести к цветению водорослей, что ухудшает качество питьевой воды и приводит к гибели рыбы. Почти половина водотоков имеет скопления наносов, которые могут нанести вред рыбе.
«Результаты нашего проекта ясно показывают, что мы можем добиться значительных улучшений как в ручьях, так и в озере, но это потребует больших усилий», — сказал Скотт Сова, научный директор The Nature Conservancy в Мичигане.«Это также показывает, что мы не можем просто сосредоточиться на одной проблеме или стрессоре, таком как фосфор. Мы имеем дело с многогранной проблемой, которая потребует разнообразных практик и инновационных совместных решений», — сказал он.
По оценкам исследователей, обработка площадей ферм, считающихся «высокими и умеренными», может стоить около 150 миллионов долларов в год, исходя из их прогнозируемого вклада питательных веществ и отложений в поверхностные воды. Кейтцер подчеркнул, что это приблизительная цифра, но она показывает, что необходимы крупные инвестиции.«Продолжение взаимодействия между агентствами и заинтересованными сторонами в отношении соответствующих целей управления и сохранения в отношении денежных затрат кажется разумным», — написали исследователи в отчете.
Они также указали, что фермы не единственные виновники проблем в озере и водоразделе. Также вносят свой вклад муниципальные системы удаления отходов, сельские септические системы и точечные источники.
«Я думаю, что люди забывают о важности этих водотоков как для рыб, так и для людей. Этот проект поможет нам найти беспроигрышные решения, которые принесут пользу озеру Эри и тысячам миль водотоков в его водоразделе», — сказал Кейтцер.