Die tote Zone der Chesapeake Bay wird voraussichtlich 33 % kleiner sein als im langfristigen Durchschnitt

Laut einer heute veröffentlichten Prognose von Forschern der University of Michigan, des Chesapeake Bay Program, der University of Maryland und des US Geological Survey wird die „tote Zone“ der Chesapeake Bay in diesem Sommer voraussichtlich deutlich kleiner sein als der langfristige Durchschnitt.

Im Frühling und Sommer begünstigt die Nährstoffbelastung das Wachstum von Algenblüten, die dem Wasser Sauerstoff entziehen, wenn sie absterben. Diese sauerstoffarmen Abschnitte der Bucht, sogenannte hypoxische Bereiche oder „tote Zonen“, können das Meeresleben ersticken und den Lebensraum für Fische, Krabben und andere Lebewesen verringern.

Aber im Jahr 2023 wird die tote Zone voraussichtlich 33 % kleiner sein als der langfristige Durchschnitt zwischen 1985 und 2022. Wenn sich die Prognose als richtig erweist, wäre die tote Zone in der Chesapeake Bay in diesem Sommer die kleinste seit Beginn der Aufzeichnungen.

Dass die Vorhersage deutlich unter dem Durchschnitt liegt, ist vor allem auf fehlende Niederschläge im Frühjahr 2023 zurückzuführen. Forscher, die an der Prognose arbeiteten, berechneten, dass die Flussabflüsse von November 2022 bis Mai 2023 um 20 % unter dem Durchschnitt lagen. Weniger Niederschläge bedeuten im Allgemeinen, dass weniger Nährstoffe vom Land ins Wasser gespült werden.

Infolgedessen war die Menge an Stickstoffverschmutzung, die von ihrem Wassereinzugsgebiet in die Bucht floss, von Januar bis Mai 2023 um 42 % niedriger als der langjährige Durchschnitt. Wissenschaftler berechneten an neun Flusseintragsüberwachungsstationen 74 Millionen Pfund Stickstoff und 5,2 Millionen Pfund wurden aus Kläranlagen erfasst. Dies ist ein Rückgang gegenüber dem letzten Jahr, als Forscher 102 Millionen Pfund aus Überwachungsstationen und 5,7 Millionen Pfund aus Kläranlagen feststellten.

Während der Niederschlag eine wichtige Rolle bei der Größe der Totzone spielt, spielen auch Bemühungen zur Begrenzung der Nährstoffbelastung im Wassereinzugsgebiet eine Rolle. Maryland, Virginia, Pennsylvania, New York, Delaware, West Virginia und Washington, D.C. wenden alle bewährte Managementpraktiken an, um den Nährstoffabfluss zu reduzieren, der aus Quellen wie Abwasser, Landwirtschaft und Regenwasser in die Bucht gelangt.

„Die gemessene Totzone lag in acht der letzten elf Jahre unter dem langfristigen Durchschnitt“, sagte der Wasserökologe Don Scavia von der University of Michigan, der eines von mehreren Forschungsteams leitet, die mit der Bundesregierung an der Jahresprognose zusammenarbeiten.

„Dies ist auch das erste Mal, dass die prognostizierte Menge unter dem liegt, was erwartet wird, wenn die langfristigen Nährstoffreduktionsziele der Chesapeake Bay erreicht werden. Obwohl die Fortschritte frustrierend langsam waren, deuten diese Trends darauf hin, dass die Nährstoffreduktionsbemühungen des Bay-Programms voranschreiten könnten.“ „Wir weisen uns in die richtige Richtung“, sagte Scavia, emeritierter Professor an der Michigan School for Environment and Sustainability.

In diesem Jahr begannen sich in der Bucht Mitte Mai hypoxische Bedingungen auszubilden, was typisch ist. Warmes Wetter erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sich hypoxische Bereiche bilden, weshalb tote Zonen in der Regel von Ende Mai bis Frühherbst andauern. Im Herbst werden die Forscher die Prognose mit einer buchtweiten Bewertung der Größe und Dauer der Totzone im Jahr 2023 weiterverfolgen.

„Wir freuen uns, dass die hypoxische Totzone in diesem Jahr voraussichtlich wieder abnehmen wird, und hoffen, dass dieser Trend anhält“, sagte Dave Campbell, amtierender Direktor des Chesapeake Bay-Programms. „Während sich der Klimawandel auf die in der Bucht beobachteten gelösten Sauerstoff- und Wassertemperaturen auswirkt, wirkt sich dies auch auf die Nährstoffverschmutzung aus. Wir werden die harte Arbeit der gesamten Partnerschaft weiterhin unterstützen, um diesen positiven Trend für unterdurchschnittliche Totzonen in der Chesapeake Bay aufrechtzuerhalten.“ “

Das ganze Jahr über messen Forscher im Rahmen des Chesapeake Bay Monitoring Program, einer buchtweiten Kooperation zwischen Wassereinzugsgebieten, mehreren Bundesbehörden, zehn akademischen Einrichtungen und mehr als 30 Wissenschaftlern, den Sauerstoff- und Nährstoffgehalt.

Das Maryland Department of Natural Resources und das Virginia Department of Environmental Quality führen zwischen Mai und Oktober je nach Wetterbedingungen acht bis zehn Kreuzfahrten durch, um die sommerliche Hypoxie in der Bucht zu verfolgen. Auf die Ergebnisse jeder Überwachungsfahrt kann über die Website „Eyes on the Bay“ für den Maryland-Teil der Bucht und über die VECOS-Website für den Virginia-Teil zugegriffen werden.

Der US Geological Survey überwacht den Flussfluss, die Nährstoffe und Sedimente, die in die Bucht gelangen, an neun Überwachungsstationen für den Flusszufluss.

Ein von der University of Michigan entwickeltes Modell wird seit 2007 verwendet, um das Ausmaß der Sommerhypoxie für den Hauptstamm des Chesapeake vorherzusagen, basierend auf der Menge an Stickstoffverschmutzung, die von neun Flussüberwachungsstationen und den dort befindlichen Abwasseraufbereitungsanlagen in die Bucht fließt liegen stromabwärts von ihnen.

„Die Prognosen lagen in 12 der letzten 15 Jahre innerhalb von 20 % der gemessenen Totzone“, sagte Scavia von UM.

Das im Jahr 2020 verbesserte Hypoxie-Prognosemodell ermöglicht Prognosen des durchschnittlichen Juli-, durchschnittlichen Sommer- und gesamten jährlichen Hypoxievolumens. Diese Prognosen basieren auf der Überwachung der Stickstoffverschmutzung und des Flussflusses an neun Flusseintragsüberwachungsstationen entlang der Flüsse Appomattox, Choptank, James, Mattaponi, Pamunkey, Patuxent, Potomac, Rappahannock und Susquehanna.

Der US Geological Survey überwacht in Zusammenarbeit mit Maryland und Virginia die Stickstoffverschmutzung und andere wichtige Schadstoffe, die aus 78 % des Wassereinzugsgebiets in die Bucht strömen. In dem von diesen Stationen nicht überwachten Gebiet werden auch zusätzliche Belastungen aus Kläranlagen in das Modell einbezogen.

Jedes dieser Modelle und Vorhersagen wird durch die aktuellsten Flussabfluss- und Nährstoffeinträge des US Geological Survey gestützt. Wissenschaftler am Virginia Institute of Marine Science verwenden in Zusammenarbeit mit Anchor QEA ein Computermodell, um tägliche Echtzeitschätzungen des Hypoxievolumens zu erstellen, die Werte ab Mitte Mai 2023 anzeigen und im Einklang mit Überwachungsdaten stehen.

„Die Tatsache, dass die Prognose trotz global steigender Temperaturen ein weiteres Jahr mit geringer Hypoxie anzeigt, ist ein sehr gutes Zeichen für den Zustand der Bucht und ihrer kritischen Lebensräume“, sagte Marjorie Friedrichs, Forschungsprofessorin am Virginia Institute of Marine Science, William & Maria.

In Hinterhöfen, Städten und auf Bauernhöfen angewandte Methoden zur Reduzierung der Umweltverschmutzung können den Nährstofffluss in Wasserstraßen verringern. Bewirtschaftungsmaßnahmen zur Verringerung der Belastungen aus Punktquellen (z. B. Kläranlagen) zeigen möglicherweise sofort erkennbare Veränderungen der Verschmutzung an, die Umsetzung bewährter Bewirtschaftungspraktiken für nicht punktuelle Quellen führt jedoch oft zu einer Verzögerung, bevor deren Auswirkungen auf die Verbesserung der Wasserqualität erkannt werden können.

Auch die Wetterbedingungen spielen eine Rolle bei der Größe und Dauer der jährlichen Todeszone. Starke Regenfälle können dazu führen, dass starke Flüsse in die Bucht fließen, was eine erhöhte Nährstoff- und Sedimentverschmutzung mit sich bringt. Überdurchschnittliche Süßwasserströme im Frühjahr in die Bucht sowie heiße Temperaturen und schwache Winde im Sommer bieten ideale Bedingungen dafür, dass die Totzone größer wird und länger anhält.

„Dieses Frühjahr haben wir unterdurchschnittliche Niederschläge erlebt. Weniger Wasser, das durch das Wassereinzugsgebiet fließt, bedeutet, dass weniger Stickstoff von den Nebenflüssen in die Bucht transportiert wurde“, sagte John Wolf, amtierender Koordinator der USGS Chesapeake Bay Studies.