Biến đổi khí hậu đe dọa chất lượng nước uống trên khắp các hồ lớn

Biến đổi khí hậu đe dọa chất lượng nước uống trên khắp các hồ lớn Tảo nở hoa có hại ở hồ Erie, ngày 4 tháng 2009 năm XNUMX. NOAA / Flickr

Không nên uống / Không đun sôi. Không phải ai cũng muốn nghe về nước máy của thành phố. Nhưng những tác động kết hợp của biến đổi khí hậu và chất lượng nước xuống cấp có thể khiến những cảnh báo như vậy xảy ra thường xuyên hơn trên khắp vùng Great Lakes.

Một bản xem trước đã xảy ra vào ngày 31 tháng 2014 năm XNUMX, khi chất nhờn màu xanh lá cây khó chịu - được gọi đúng là nở hoa tảo có hại, hay HAB - được phát triển trong lưu vực phía tây của hồ Erie. Chẳng bao lâu sau, nó đã tràn ngập chiếc bình lấy nước ở Toledo, nơi cung cấp nước uống cho gần 500,000 người trong và xung quanh thành phố.

Các xét nghiệm cho thấy tảo đang sản xuất microcystin, một chất độc gan đôi khi gây chết người và nghi ngờ là chất gây ung thư. Không giống như một số độc tố khác, microcystin không thể bị vô hại khi đun sôi. Vì vậy, thành phố đã ban hành một đơn đặt hàng không uống / không đun sôi đặt ra một cuộc khủng hoảng ba ngày.

Biến đổi khí hậu đe dọa chất lượng nước uống trên khắp các hồ lớn Thành phố Toledo lượng nước nôi bao quanh bởi tảo trong hồ Erie, khoảng 2.5 dặm ngoài khơi, 3 Tháng 2014 XNUMX. Ảnh AP / Haraz N. Ghanbari

Các cửa hàng địa phương sớm hết nước đóng chai. Thống đốc bang Ohio tuyên bố tình trạng khẩn cấp, và Lực lượng Vệ binh Quốc gia được gọi đến để cung cấp nước uống an toàn cho đến khi hệ thống có thể được rửa sạch và các cơ sở điều trị được đưa trở lại hoạt động.

Thủ phạm là sự kết hợp của ô nhiễm chất dinh dưỡng cao - nitơ và phốt pho, kích thích sự phát triển của tảo - từ nước thải, nông nghiệp và dòng chảy ngoại ô, và nhiệt độ nước cao liên quan đến biến đổi khí hậu. Sự kiện này cho thấy ngay cả ở những khu vực có tài nguyên rộng lớn như Ngũ Hồ, nguồn cung cấp nước vẫn dễ bị tổn thương trước những mối đe dọa nhân tạo này.

Là người miền Trung làm việc trong các lĩnh vực sức khỏe môi trường đô thịkhoa học khí hậu và môi trường, chúng tôi tin rằng nhiều cuộc khủng hoảng như của Toledo có thể nằm ở phía trước nếu khu vực không giải quyết được các mối đe dọa đối với chất lượng nước uống.

Vast và lạm dụng

Các hồ lớn cùng nhau giữ 20% lượng nước ngọt bề mặt của thế giới - quá đủ để cung cấp nước uống cho hơn 48 triệu người từ Duluth đến Chicago, Detroit, Cleveland và Toronto. Nhưng tác động của con người đã làm tổn hại nghiêm trọng nguồn tài nguyên quý giá và quan trọng này.

Năm 1970, sau một thế kỷ đô thị hóa và công nghiệp hóa quanh Hồ Lớn, chất lượng nước đã bị suy giảm nghiêm trọng. Các nhà máy được phép đổ chất thải vào đường thủy thay vì xử lý. Hệ thống thoát nước không đầy đủ thường gửi nước thải thô vào sông hồ, làm tắc nghẽn nước và gây ra tảo nở hoa.

Những vấn đề như thế này đã giúp thúc đẩy hai bước chính trong năm 1972: thông qua Hoa Kỳ Đạo luật nước sạchvà thông qua Thỏa thuận chất lượng nước hồ lớn giữa Hoa Kỳ và Canada. Kể từ đó, nhiều ngành công nghiệp đã được làm sạch hoặc đóng cửa. Hệ thống thoát nước đang được thiết kế lại, mặc dù chậm và chi phí lớn.

Việc cắt giảm ô nhiễm chất dinh dưỡng và nước thải đã mang lại sự suy giảm nhanh chóng các HAB - đặc biệt là ở Hồ Erie, Hồ Lớn với bờ biển đông dân nhất. Nhưng những vấn đề mới đã xuất hiện, một phần do những thiếu sót trong các luật và thỏa thuận đó, kết hợp với những tác động ngày càng tăng của biến đổi khí hậu.

Nước uống từ Great Lakes có nhu cầu cao.

Ấm hơn và ẩm hơn

Biến đổi khí hậu là làm thay đổi sâu sắc nhiều yếu tố điều đó ảnh hưởng đến cuộc sống ở vùng Great Lakes. Những tác động tức thời nhất của biến đổi khí hậu gần đây là lượng mưa, mực nước hồ và nhiệt độ nước.

Lượng mưa hàng năm trong khu vực đã tăng khoảng 5 inch trong thế kỷ qua. Thay đổi trong năm năm qua một mình - năm năm nóng nhất trong lịch sử được ghi lại - đã được đặc biệt kịch tính, với một loạt các sự kiện mưa cực đoan mang lại cực kỳ cao và mực nước thay đổi nhanh chóng đến hồ lớn.

Lượng mưa cao kỷ lục trong năm 2019 đã gây ra lũ lụt, thiệt hại tài sản và thiệt hại bên bờ biển ở một số cộng đồng ven biển. Lượng mưa năm 2020 được dự báo là cao tương đương, nếu không nói là cao hơn. Một số điều này là do sự biến đổi tự nhiên, nhưng chắc chắn một số là do biến đổi khí hậu.

Một tác động rõ ràng khác của biến đổi khí hậu là sự nóng lên chung của cả năm hồ lớn, đặc biệt là vào mùa xuân. Nhiệt độ tăng khiêm tốn và thay đổi theo từng năm và từng nơi, nhưng phù hợp với tổng thể hồ sơ về sự nóng lên trong khu vực.

Dòng chảy ô nhiễm hơn

Một số trong những thay đổi liên quan đến khí hậu này đã hội tụ nhiều tác động trực tiếp hơn của con người đến ảnh hưởng đến chất lượng nước trong Ngũ Hồ.

Các biện pháp dọn dẹp được áp dụng từ những năm 1970 đã áp đặt các giới hạn nghiêm ngặt đối với các nguồn ô nhiễm dinh dưỡng lớn, như nước thải và nhà máy. Nhưng các nguồn không phải là điểm nhỏ hơn, chẳng hạn như phân bón và các chất dinh dưỡng khác rửa sạch các cánh đồng nông trại và bãi cỏ ngoại ô, được giải quyết thông qua các biện pháp kiểm soát tự nguyện yếu hơn. Những thứ này đã trở thành nguồn ô nhiễm chính.

Kể từ giữa những năm 1990, lượng mưa tăng theo hướng khí hậu đã mang theo dòng chảy dinh dưỡng ngày càng tăng vào hồ Erie. Tải tăng này đã kích hoạt nở hoa ngày càng nghiêm trọng, có thể so sánh theo một số cách với các sự kiện của những năm 1970. Cuộc khủng hoảng năm 2014 của Toledo không phải là sự bất thường.

Những bông hoa này có thể làm cho nước hồ có mùi và vị rất tệ, và đôi khi làm cho nó nguy hiểm khi uống. Chúng cũng có tác động lâu dài đến hệ sinh thái của hồ. Chúng làm cạn kiệt oxy, giết chết cá và thúc đẩy các quá trình hóa học chiếm ưu thế ở vùng biển hồ Erie nở hoa tương lai lớn hơn. Nước có hàm lượng oxy thấp ăn mòn nhiều hơn và có thể làm hỏng đường ống nước, gây ra mùi vị kém hoặc mùi hôi, và giúp giải phóng các kim loại vi lượng cũng có thể gây ra các vấn đề sức khỏe.

Vì vậy, mặc dù đã có một nửa thế kỷ tiến bộ, theo nhiều cách, chất lượng nước của Great Lakes đã trở lại như năm 1970, nhưng với sự ảnh hưởng thêm của khí hậu thay đổi nhanh chóng.

Biến đổi khí hậu đe dọa chất lượng nước uống trên khắp các hồ lớn Hình cho thấy tổng lượng phốt pho (TP) tải đến hồ St. Clair và phía tây hồ Erie vào năm 2018 tính bằng tấn mỗi năm (MTA). Dòng chảy từ các khu vực nông nghiệp là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng chính với khoảng 70% từ việc bón phân thương mại và 30% từ phân động vật. IJC

Lọc chảy

Làm thế nào khu vực có thể thay đổi khóa học và xây dựng khả năng phục hồi vào các cộng đồng ven biển Great Lakes? Nhờ một số nghiên cứu gần đây, bao gồm phân tích mô hình chuyên sâu về biến đổi khí hậu trong tương lai ở Indiana, phục vụ như một proxy cho hầu hết các khu vực, chúng tôi có một bức tranh khá tốt về tương lai có thể trông như thế nào.

Như người ta có thể đoán, sự nóng lên sẽ tiếp tục. Nhiệt độ nước vào mùa hè được dự báo sẽ tăng thêm khoảng 5 độ F vào giữa năm, ngay cả khi các quốc gia giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính. Điều này sẽ gây ra sự suy giảm hơn nữa về chất lượng nước và tác động tiêu cực đến hệ sinh thái ven biển.

Phân tích cũng dự báo sự gia tăng lượng mưa và dòng chảy cực đoan, đặc biệt là vào mùa đông và mùa xuân. Những sự dịch chuyển này có thể sẽ mang lại nhiều dòng chảy dinh dưỡng hơn, các chất ô nhiễm trầm tích và nước thải tràn vào các vùng ven biển, ngay cả khi các quốc gia xung quanh giữ lượng chất dinh dưỡng thực sự ổn định. Nhiều chất gây ô nhiễm, cùng với nhiệt độ cao hơn, có thể kích hoạt sự nở hoa của tảo đe dọa nguồn cung cấp nước.

Nhưng những câu chuyện thành công gần đây chỉ ra các chiến lược để giải quyết những vấn đề này, ít nhất là ở cấp địa phương và khu vực.

Một số dự án cơ sở hạ tầng lớn hiện đang được tiến hành để cải thiện quản lý nước mưa và hệ thống thoát nước thành phố, để họ có thể thu gom và xử lý nước thải và các chất dinh dưỡng liên quan trước khi chúng được vận chuyển đến Ngũ Hồ. Những sáng kiến ​​này sẽ giúp kiểm soát lũ lụt và tăng nguồn cung cấpnước xám, Nước hoặc nước đã qua sử dụng từ bồn rửa trong phòng tắm, máy giặt, bồn tắm và vòi hoa sen, để sử dụng như làm cảnh.

Các thành phố đang kết hợp cơ sở hạ tầng màu xám này với các dự án cơ sở hạ tầng xanh, như những mái nhà màu xanh, vườn xâm nhậpvùng đất ngập nước khai hoang. Các hệ thống này có thể lọc nước để giúp loại bỏ các chất dinh dưỡng dư thừa. Chúng cũng sẽ làm chậm dòng chảy trong các sự kiện mưa lớn, do đó nạp lại các hồ chứa tự nhiên.

Các nhà quản lý nước thành phố cũng đang sử dụng các công nghệ thông minh và các phương pháp viễn thám cải tiến để tạo ra các hệ thống cảnh báo gần như thời gian thực cho các HAB có thể giúp ngăn chặn khủng hoảng. Các nhóm như Liên minh nước Cleveland, một hiệp hội của các đối tác công nghiệp, chính phủ và học thuật, đang nỗ lực để thực hiện công nghệ hồ thông minh trong hồ Erie và các môi trường nước ngọt khác trên toàn cầu. Cuối cùng, các tiểu bang bao gồm OhioIndiana đang di chuyển để cắt tổng số chất dinh dưỡng đầu vào Hồ Lớn từ tất cả các nguồn và sử dụng mô hình tiên tiến để xác định chính xác các nguồn đó.

Cùng với những phát triển này có thể giúp giảm kích thước của HABvà thậm chí có thể đạt được mức giảm khoảng 50% trong dòng chảy dinh dưỡng mà các nghiên cứu của chính phủ cho thấy là cần thiết để đưa chúng trở lại với chúng mức tối thiểu vào giữa những năm 1990.

Việc hạn chế phát thải khí nhà kính toàn cầu, giữ cho các cộng đồng phụ thuộc quá nhiều vào Great Lakes có thể sống được sẽ đòi hỏi tất cả những hành động này và hơn thế nữa.

Giới thiệu về Tác giả

Gabriel Filippelli, Giáo sư Khoa học Trái đất và Giám đốc Trung tâm Sức khỏe Đô thị, IUPUI và Joseph D. Ortiz, Giáo sư và Trợ lý Chủ tịch Địa chất, Đại học Kent State

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Cuộc sống sau carbon: Sự chuyển đổi toàn cầu tiếp theo của các thành phố

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Tương lai của các thành phố của chúng ta không giống như trước đây. Mô hình thành phố hiện đại đã nắm giữ trên toàn cầu trong thế kỷ XX đã vượt qua sự hữu ích của nó. Nó không thể giải quyết các vấn đề mà nó đã giúp tạo ra đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu. May mắn thay, một mô hình mới cho phát triển đô thị đang nổi lên ở các thành phố để tích cực giải quyết thực tế của biến đổi khí hậu. Nó biến đổi cách các thành phố thiết kế và sử dụng không gian vật lý, tạo ra sự giàu có về kinh tế, tiêu thụ và xử lý tài nguyên, khai thác và duy trì hệ sinh thái tự nhiên và chuẩn bị cho tương lai. Có sẵn trên Amazon

Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên

của Elizabeth Kolbert
1250062187Trong nửa tỷ năm qua, đã có Năm sự tuyệt chủng hàng loạt, khi sự đa dạng của sự sống trên trái đất đột ngột và ký hợp đồng đột ngột. Các nhà khoa học trên thế giới hiện đang theo dõi sự tuyệt chủng thứ sáu, được dự đoán là sự kiện tuyệt chủng tàn khốc nhất kể từ khi tác động của tiểu hành tinh quét sạch khủng long. Lần này, thảm họa là chúng ta. Trong văn xuôi đó là ngay lập tức, giải trí, và thông tin sâu sắc, New Yorker nhà văn Elizabeth Kolbert cho chúng ta biết lý do tại sao và làm thế nào con người đã thay đổi cuộc sống trên hành tinh theo cách mà không có loài nào có trước đây. Nghiên cứu đan xen trong nửa tá môn học, mô tả về các loài hấp dẫn đã bị mất và lịch sử tuyệt chủng như một khái niệm, Kolbert cung cấp một tài khoản cảm động và toàn diện về những vụ mất tích xảy ra trước mắt chúng ta. Bà cho thấy sự tuyệt chủng thứ sáu có khả năng là di sản lâu dài nhất của loài người, buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về câu hỏi cơ bản về ý nghĩa của con người. Có sẵn trên Amazon

Cuộc chiến khí hậu: Cuộc chiến sinh tồn khi thế giới quá nóng

bởi Gwynne Dyer
1851687181Sóng của người tị nạn khí hậu. Hàng chục quốc gia thất bại. Chiến tranh toàn diện. Từ một trong những nhà phân tích địa chính trị vĩ đại của thế giới đến một cái nhìn kinh hoàng về thực tế chiến lược của tương lai gần, khi biến đổi khí hậu thúc đẩy các cường quốc của thế giới hướng tới chính trị sinh tồn. Tiên tri và vô cảm, Chiến tranh khí hậu sẽ là một trong những cuốn sách quan trọng nhất trong những năm tới. Đọc nó và tìm hiểu những gì chúng ta đang hướng tới. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

NHỮNG VIDEO MỚI NHẤT

Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
Năm sự hoài nghi về khí hậu: Khóa học về sự cố trong thông tin sai lệch về khí hậu
by John Cook
Video này là một khóa học về thông tin sai lệch về khí hậu, tóm tắt các lập luận chính được sử dụng để gây nghi ngờ về thực tế…
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
Bắc Cực đã không ấm thế này trong 3 triệu năm và điều đó có nghĩa là những thay đổi lớn đối với hành tinh
by Julie Brigham-Grette và Steve Petsch
Hàng năm, lượng băng biển bao phủ ở Bắc Băng Dương giảm xuống mức thấp vào giữa tháng 1.44. Năm nay, nó chỉ đo được XNUMX…
Bão Bão là gì và tại sao nó lại nguy hiểm như vậy?
Bão Bão là gì và tại sao nó lại nguy hiểm như vậy?
by Anthony C. Didlake Jr
Khi Bão Sally tiến vào Bờ Vịnh phía Bắc vào Thứ Ba, ngày 15 tháng 2020 năm XNUMX, các nhà dự báo đã cảnh báo về một…
Sự ấm lên của đại dương đe dọa các rạn san hô và sớm có thể khiến việc khôi phục chúng trở nên khó khăn hơn
Sự ấm lên của đại dương đe dọa các rạn san hô và sớm có thể khiến việc khôi phục chúng trở nên khó khăn hơn
by Shawna Foo
Bất cứ ai đang chăm sóc một khu vườn ngay bây giờ đều biết nhiệt độ cực cao có thể ảnh hưởng đến cây trồng. Nhiệt cũng là một mối quan tâm đối với…
Vết đen Mặt trời ảnh hưởng đến thời tiết của chúng ta nhưng không ảnh hưởng nhiều như những thứ khác
Vết đen Mặt trời ảnh hưởng đến thời tiết của chúng ta nhưng không ảnh hưởng nhiều như những thứ khác
by Robert McLachlan
Có phải chúng ta đang hướng tới một thời kỳ có hoạt động Mặt trời thấp hơn, tức là các vết đen? Nó sẽ kéo dài trong bao lâu? Điều gì xảy ra với thế giới của chúng ta…
Các thủ thuật bẩn thỉu mà các nhà khoa học khí hậu phải đối mặt trong ba thập kỷ kể từ khi có báo cáo IPCC đầu tiên
Các thủ thuật bẩn thỉu mà các nhà khoa học khí hậu phải đối mặt trong ba thập kỷ kể từ khi có báo cáo IPCC đầu tiên
by Marc Hudson
Ba mươi năm trước, tại một thành phố nhỏ của Thụy Điển tên là Sundsvall, Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC)…
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
Khí thải metan đạt mức phá vỡ kỷ lục
by Josie Garthwaite
Phát thải khí mêtan trên toàn cầu đã đạt mức cao nhất trong hồ sơ, nghiên cứu cho thấy.
tảo bẹ 7 12
Làm thế nào các khu rừng của đại dương thế giới góp phần làm giảm bớt khủng hoảng khí hậu
by Emma Bryce
Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm tảo bẹ để giúp lưu trữ carbon dioxide ở xa dưới bề mặt biển.

BÀI VIẾT MỚI NHẤT

Đức Chúa Trời đã định nó như một hành tinh dùng một lần: Gặp gỡ chúng tôi Mục sư rao giảng Sự từ chối biến đổi khí hậu
Đức Chúa Trời đã định nó như một hành tinh dùng một lần: Gặp gỡ chúng tôi Mục sư rao giảng Sự từ chối biến đổi khí hậu
by Paul Braterman
Thường xuyên bạn bắt gặp một tác phẩm viết đặc biệt đến nỗi bạn không thể không chia sẻ nó. Một trong những phần như vậy là…
Hạn hán và nắng nóng cùng nhau đe dọa miền Tây nước Mỹ
Hạn hán và nắng nóng cùng nhau đe dọa miền Tây nước Mỹ
by Tim Radford
Biến đổi khí hậu thực sự là một vấn đề nhức nhối. Hạn hán và nắng nóng đồng thời ngày càng có nhiều khả năng…
Trung Quốc vừa khiến thế giới sửng sốt với động thái hành động vì khí hậu
Trung Quốc vừa khiến thế giới sửng sốt với động thái hành động vì khí hậu
by Hào Tân
Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình gần đây đã gây ngạc nhiên cho cộng đồng toàn cầu khi cam kết đất nước của ông không phát thải ròng bằng…
Biến đổi khí hậu, di cư và dịch bệnh chết người ở cừu thay đổi hiểu biết của chúng ta về đại dịch như thế nào?
Biến đổi khí hậu, di cư và dịch bệnh chết người ở cừu thay đổi hiểu biết của chúng ta về đại dịch như thế nào?
by super User
Một khuôn khổ mới cho sự tiến hóa mầm bệnh cho thấy một thế giới dễ bị bùng phát dịch bệnh hơn nhiều so với trước đây…
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc cực và rừng khô
Điều gì nói trước đối với Phong trào Khí hậu Thanh niên
by David Tindall
Sinh viên trên khắp thế giới đã trở lại đường phố vào cuối tháng XNUMX cho ngày toàn cầu hành động vì khí hậu lần đầu tiên…
Các vụ cháy rừng nhiệt đới Amazon trong lịch sử Đe dọa Khí hậu và Tăng nguy cơ Bệnh mới
Các vụ cháy rừng nhiệt đới Amazon trong lịch sử Đe dọa Khí hậu và Tăng nguy cơ Bệnh mới
by Kerry William Bowman
Các đám cháy ở vùng Amazon vào năm 2019 có sức tàn phá chưa từng có. Hàng ngàn ngọn lửa đã thiêu rụi hơn…
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc Cực và làm khô rừng
Nhiệt độ khí hậu làm tan chảy tuyết ở Bắc cực và rừng khô
by Tim Radford
Hỏa hoạn giờ bùng cháy dưới tuyết Bắc Cực, nơi từng có những khu rừng nhiệt đới ẩm ướt nhất bị đốt cháy. Biến đổi khí hậu khó có thể mang lại…
Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
Sóng nhiệt biển ngày càng phổ biến và dữ dội hơn
by Jen Monnier, Enisa
Cải thiện "dự báo thời tiết" cho các đại dương mang lại hy vọng giảm sự tàn phá đối với nghề cá và hệ sinh thái trên toàn thế giới