卫星拍下诡异湖水颜色,低氧区遍布全湖,磷污染已无计可施?

史论 2023-04-20 12:30:40

北美的五大湖是美国的重要淡水资源来源,可以说它们就是美国的“母亲湖”。但是却有卫星照片拍摄下了五大湖之一的伊利湖变成黄绿色的样子,这让人不禁担忧,且不禁联想到美国的俄亥俄州列车脱轨事件。

最浅的伊利湖

伊利湖是北美五大湖中第四大湖,尽管它是五大湖中最浅和体积最小的,但它帮助构成了加拿大安大略省和美国密歇根州、俄亥俄州、宾夕法尼亚州和纽约州的边界。沿湖岸的主要城市包括纽约布法罗,宾夕法尼亚州伊利市以及俄亥俄州的托莱多。

该湖位于休伦湖的下方,主要的湖水来源是底特律河。它的浅和小是相对其他几个大湖而言的,单论伊利湖,它仍然有着可观的规模,流域总面积近八万平方公里,附近有巨大的涡轮机,能够为加拿大和美国提供水力发电。

伊利湖的前身是冰川,不过它是一个比较年轻的湖泊,整个地质历史还不到4000年,从地质学角度来说,这只是一个短暂的跨度。因此,伊利湖的东部和中部盆地比西部盆地深得多,西部盆地平均只有不到8米深,是五大湖中最浅的一个。

伊利湖拥有复杂的生态系统,许多物种相互作用,同时污染和船舶交通等人类活动也通过多种方式影响环境。几十年来,伊利湖的环境健康和生态系统一直是受到持续关注的问题,过度捕捞、污染、藻类的大量繁殖和富营养化等问题经常备受讨论和关注。

五大湖的环境状况

事实上不仅是伊利湖面临着环境问题的挑战,北美五大湖都存在着一系列问题,都受到了人类活动和气候变化的强烈负面冲击,并对湖水环境和生态系统产生了影响。从历史上看,五大湖除了其湖泊生态外,还被各种森林生态区所包围。

然而随着时间的推移,伐木、城市化和农业利用改变了这种水与林的和谐共生关系。在21世纪初,苏必利尔湖沿岸的森林覆盖率超过百分之90,休伦湖近百分之70,安大略湖百分之50,密歇根湖和伊利湖也分别超过了百分之40和百分之20。

但是这些数字一直在下降,平衡关系不断被打破,至少有13种野生动物物种灭绝,还有更多物种受到威胁或濒临灭绝。同时,还引入了外来和入侵物种。自19世纪以来,估计有160种新物种进入了五大湖生态系统。

海外船舶寄生物种正在源源不断地进入五大湖,许多物种已经成为侵入性的,对五大湖的环境、生态和经济造成了影响。根据数据,平均每八个月就有一个新物种进入五大湖。比如入侵的斑驴贻贝几乎淹没了密歇根湖底部,它们的数量大概有900万亿只。

伊利湖为什么变色?

尽管很多人猜测伊利湖在卫星中显示出来的不寻常黄绿色与俄亥俄州火车脱轨有关,但实际上伊利湖的异常变色情况已经不是第一次发生了。一个持续被关注的问题是肥料、人类和动物排泄物造成的养分超载,即所谓的富营养化,使得额外的、大量的氮和磷进入湖泊。

这种额外的营养物质进入伊利湖,就将导致藻类的“疯狂繁殖”。同时,水林平衡被打破,湖岸能够过滤养分的湿地变得越来越少,水道的渠道化程度则越来越高,这更为藻类大量繁殖提供了有利条件,并在自然力量的复杂相互作用中形成“低氧死区”。

湖中周期性地存在死区或低氧区,其位置各不相同,但是一旦出现就会造成湖水变色现象。这个问题最早可以追溯到上个世纪的60年代中后期,当时人们发现,富营养化就是由人类活动引起的,工业排放口和雨水下水道都是扩散源,其他的还包括农场和林地的地表径流。

所有这些来源都为湖泊提供养分,养分中主要成分是磷,然后湖中生物的生长就会激增到氧气水平耗尽的程度。为了改善这个问题,从上世纪开始当地就提出了减少点源流出以及通过改变肥料使用、采用免耕农业和其他保守做法来减少农场磷贡献的建议。

这些建议导致该湖在70年代有了显著的恢复。然而保护措施没有受到监督,也没有持续得到跟进。伊利湖的变色问题并没有得到根治和完全改善,随着城市化水平越来越高,缺氧区大约在1993年开始出现在该湖的中央盆地,并且在夏季变得更加明显。

伊利湖的变色问题,说到底就是磷污染,而且问题越来越棘手。蓝绿藻或蓝藻藻华每年基本都会有一段时间覆盖整个伊利湖湖面。在阻止化肥和磷进入湖泊方面,当地已经处于无计可施的状态,只能眼看着湖水异常变色越来越频繁。

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