这个故事是普利策中心的全国范围内的一部分连接海岸线报告倡议。有关更多信息,请访问https://pulitzercenter.org/connected-coastlines-initiative。

预览发生7月31日,2014年,当一个讨厌的绿色黏液——正确地称为有害藻华,或藻种——开发的西方伊利湖的盆地。不久就淹没了托莱多进水口婴儿床,为近500000人提供饮用水和周围的城市。“不要喝/不煮”不是任何人想要听到他们的城市的自来水。但气候变化的影响和水质退化可能使这样的警告更频繁的在五大湖地区。

测试表明,藻类生产国内外,有时可能致命的肝毒素和致癌物质。不像其他毒素,对国内外无法呈现无害的沸腾。所以城市发布了一份“不喝/不煮”秩序引发了一场为期三天的危机。

当地的商店很快跑出来的瓶装水。俄亥俄州州长宣布进入紧急状态,国民警卫队被称为在提供安全饮用水,直到系统可以刷新和处理设施带回来。

罪魁祸首是一个组合的高营养污染——氮和磷,刺激藻类的生长,从污水、农业和径流,郊区和高水温与气候变化有关。这个事件表明,即使在资源一样巨大的五大湖地区,水的供应很容易受到这些类型的人为威胁。

作为中西部工作领域的城市环境卫生和气候和环境科学,我们相信未来可能更多的危机像托莱多的如果该地区没有解决迫在眉睫的威胁饮用水质量。

巨大和虐待

五大湖表面在一起举行世界上20%的淡水,足以提供饮用水超过4800万人从德卢斯到芝加哥、底特律、克利夫兰和多伦多。但人类的影响已经严重伤害这珍贵和重要的资源。

1970年,经过一个世纪的城市化和工业化在大湖水质严重退化。工厂被允许将进入水道的废物而不是治疗。排水系统不足经常发送原污水排放入河流、湖泊,污染水,导致的赤潮。

这样的问题在1972年帮助刺激两个主要步骤:通过美国清洁水法案和采用大湖区水质协议在美国和加拿大之间。从那时起,许多行业已经清理或关闭。排水系统被重新设计,虽然缓慢,付出了沉重的代价。

结果削减营养和废水污染带来了赤潮快速下降,特别是在伊利湖,人口最稠密的海岸线的大湖。但是新的问题出现了,部分原因是在这些法律和协议的缺点,加上气候变化的影响。

温暖和湿润

气候变化是深刻地改变了许多因素在五大湖地区,影响生活。最近的气候变化最直接的影响是降水、湖泊水位和水温。

在该地区的年降水量增加了在过去的一个世纪里5英寸。仅在过去的五年里,变化记录历史上最热的五年——尤其引人注目,一系列的极端降水事件将非常高迅速变化的水位五大湖。

纪录高位2019年降水引起的洪水、财产损失和海滨损失的沿海社区。降水在2020年预计将是同样高,如果不高。这是由于一些自然变化,但可以肯定的是一些是由于气候变化。

另一个明显的影响气候变化是一个通用所有五大湖的变暖,特别是在春天。温度升高温和,每年不同地方,但总体是一致的记录整个地区的气候变暖。

更多的污水

这些气候变化聚合与更直接的人类的影响影响五大湖区的水质。

清理措施在1970年代实施了严格的限制,大点的营养来源污染,污水和工厂。但较小的“非点源的”来源,比如化肥和其他营养物质清洗掉农田和郊区的草坪,是通过弱,自愿控制。这些已经成为主要的污染源。

自1990年代中期以来,气候驱动增加降水进行越来越多的养分径流到伊利湖。这个负载上升引发了日益严重的赤潮相比,在某些方面,1970年代的事件。托莱多的2014年危机不是一个异常。

这些花朵可以使湖水气味和味道不好,有时危险的喝。他们也有长期影响湖泊的生态系统。他们耗尽水中的氧气,杀死鱼类和促进化学过程'伊利湖的水域更大的未来花朵。低氧水是更多的腐蚀和会损坏水管,导致可怜的味道或气味,有助于释放微量金属,也可能导致健康问题。

所以尽管半个世纪的发展,在很多方面大湖区水质是回到了1970年,但随着添加快速气候变化的影响。

过滤径流

该地区如何改变方向,建立弹性大湖沿海社区?由于许多最近的研究,包括一个密集的建模分析未来气候变化在印第安纳州,作为一个代理的大部分地区,我们有一个很好的未来会是什么样子的照片。

有人可能会想,变暖将继续下去。夏季水温预计将上升大约5度到本世纪中叶,即使国家大幅减少温室气体排放。这将导致进一步下降,水质和沿海生态系统产生负面影响。

分析还项目极端降水和径流的增加,尤其是在冬季和春天。这些变化可能会带来更多的养分径流,泥沙污染物和污水溢出到沿海地区,即使周围的州举行这些营养素的实际数量稳定。更多的污染物,再加上高温,可以引发藻华,威胁供水。

但是最近的成功故事指向策略解决这些问题,至少在地方和区域的水平。

一些大型基础设施项目目前正在改善雨水管理和市政排水系统,这样他们就可以捕获和处理污水和相关营养物质运送到五大湖。这些举措将有助于控制洪水和增加”的供应灰色的水”,或者使用水从浴室水槽、洗衣机、浴缸和淋浴,绿化等使用。

城市是耦合与绿色基础设施项目,这个“灰色基础设施”等绿色屋顶,渗透花园和回收湿地。这些系统可以过滤水,帮助去除多余的营养素。他们也将减缓径流在极端降水事件,因此充电天然水库。

市政水资源管理者也使用智能技术和改进的遥感方法创建近实时的赤潮预警系统可以帮助避免危机。这样的组织克利夫兰水联盟,一个行业协会,政府和学术合作伙伴,正在努力实现智能湖技术在伊利湖和其他全球淡水环境。最后,国家包括俄亥俄州和印第安纳州正在削减总养分输入五大湖来自所有来源,并利用先进的建模查明这些资源。

在这些发展会有所帮助减少大小的赤潮,甚至达到大约50%在养分径流减少,政府研究表明需要带他们回最小面积在1990年代中期。

遏制全球温室气体排放,保持社区如此依赖五大湖的宜居将需要所有的这些行动和更多。

加布里埃尔Filippelli地球科学教授和城市卫生中心主任,IUPUI和约瑟夫·d·奥尔蒂斯教授和助理主席地质、肯特州立大学

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