جهود مبتكرة لمكافحة الطحالب في بحيرة إيري

مقدمة حول بحيرة إيري وتحديات الطحالب

في أمسية صيفية دافئة في أواخر الصيف، تحرك زورق سريع صغير عبر امتداد بحيرة إيري ذات اللون الأخضر البازلاء عبر شاطئ حيث جلس طفل يرش الماء وخاض زوجان من المتزوجين حديثًا لالتقاط صورة فوتوغرافية. وعلى الرمال، لم يكن أحد يراها أو يتجاهلها، كانت هناك لافتات حمراء زاهية تحذر الناس من الابتعاد عن الماء بسبب سموم الطحالب الخطيرة.

جهود المزارعين في مكافحة الطحالب الضارة

وعلى بعد 70 ميلاً تقريباً، يحاول المزارع بيل كيلوغ أن يفعل شيئاً حيال تكاثر الطحالب المزمن في البحيرة العظمى في أقصى جنوب أمريكا. فبدلاً من نثر السماد فوق حقوله، يستخدم كيلوغ الآن آلة الحراثة الشريطية التي تغرس كريات السماد بعمق 8 بوصات في التربة - بعمق كافٍ بحيث لا تجرفها الأمطار الغزيرة.

ويزرع محاصيل التغطية التي تقوي التربة حتى تتمكن من امتصاص المزيد من العناصر الغذائية. وفي حقول أخرى، قام باستبدال بعض المحاصيل بشرائط عازلة من الأعشاب والنباتات الأخرى التي يمكن أن تمتص جريان المغذيات قبل أن تنطلق إلى الجداول المتجهة إلى إيري، حيث سيكون الجريان وقوداً قوياً للطحالب.

قال كيلوغ: "نحن نقبل بأننا مستهدفون في المجتمع الزراعي".

أسباب تكاثر الطحالب الضارة

غالبًا ما تتواجد البكتيريا التي يطلق عليها عادةً الطحالب الخضراء المزرقة في المسطحات المائية في جميع أنحاء العالم، ولكن إذا تم تغذيتها بالكثير من الفوسفور والنيتروجين الموجود في الأسمدة الزراعية، يمكن أن تتحول إلى طحالب ضارة يمكن أن تؤثر على مياه الشرب، وتخلق مناطق ميتة متعطشة للأكسجين تقتل الحياة البحرية، وتفسد السباحة وركوب القوارب والسياحة وتعرض صحة الإنسان للخطر.

تُعد بحيرة إيري الغربية بيئة مثالية لازدهار البكتيريا: فهي على عمق 30 قدمًا تقريبًا، وهو الجزء الأكثر ضحالة من البحيرة العظمى الضحلة، وتسخن بشكل أسرع عندما تكون درجات الحرارة دافئة. وهو المكان الذي تصب فيه المغذيات من حقول المزارع على طول الجداول والجداول في جميع أنحاء الحوض في نهاية المطاف في نهر مومي، الذي يصب في إيري في توليدو.

تأثير الجريان السطحي على بحيرة إيري

ويمثل الجريان السطحي للمغذيات من الحقول الزراعية، ومعظمها من الأسمدة، حوالي 80% من المغذيات التي تصب في بحيرة إيري، ويصل نصف المغذيات التي تصل إلى البحيرة عبر نهر ماومي.

الاتفاقيات والسياسات البيئية

كان الحد من كمية المغذيات - وتحديداً الفوسفور - أحد محاور اتفاق عام 2015 بين الولايات المتحدة وكندا لخفض كمية الفوسفور التي تصب في بحيرة إيري بنسبة 40% بحلول عام 2025. يقول الباحثون إنه قد تم إحراز تقدم - أحدث الأرقام تشير إلى أن الفوسفور انخفض بنسبة 32% تقريبًا - ولكن من المحتمل ألا يتحقق الهدف.

أهداف تقليل الفوسفور في البحيرة

كان تكاثر الطحالب هذا العام في غرب بحيرة إيري معتدلًا مقارنة بالسنوات السابقة. ظهرت في 24 يونيو، وهو أقرب وقت لها منذ بدء الرصد، وغطت ذروتها في أواخر الصيف حوالي 660 ميلًا مربعًا - أكبر من بعض السنوات السابقة، ولكن ليس بنفس سمك بعض التكاثرات الأخرى.

من المتوقع أن يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى تكاثر الطحالب في وقت مبكر، وأن تستمر لفترة أطول، ومن المحتمل أن تصبح أكثر سمية مع زيادة شدة العواصف المطرية التي تدفع المغذيات عبر المجاري المائية وارتفاع درجات الحرارة في البحيرة.

التغيرات المناخية وتأثيرها على الطحالب

قال نيت مانينغ، المدير المؤقت للمركز الوطني لأبحاث جودة المياه: "إذا بقيت الأمور على حالها وتغير المناخ بالطريقة التي نتوقعها نوعًا ما خلال العقود القادمة، فإن الأمور ستزداد سوءًا".

تأثير ارتفاع درجات الحرارة على تكاثر الطحالب

بالنسبة إلى كيلوغ، الذي يزرع 7400 فدان من الذرة وفول الصويا في فورست بولاية أوهايو، لطالما كانت جهود الحفاظ على البيئة في مزرعته أولوية شخصية؛ فهو يزور بحيرة إيري بانتظام مع عائلته للصيد والسباحة. لكنه أصبح أكثر التزامًا بعد أن أدى ازدهار البكتيريا في عام 2014 إلى قطع مياه الشرب مؤقتًا عن أكثر من 400,000 شخص في توليدو وجنوب ميشيغان.

قال كيلوغ: "بمجرد حدوث ذلك، دفعنا ذلك إلى العمل بأقصى طاقتنا".

أنفق كيلوغ أكثر من مليون دولار على آلة الحراثة الشريطية والجرار الذي يجرها والذي يتيح له دس السماد الصلب عدة بوصات تحت الأرض. لقد كان إنفاقًا كبيرًا، لكنه قال إنه ينفق الآن حوالي 300,000 دولار أقل على الأسمدة حيث يتسرب منه كمية أقل. يتم تخزين السماد السائل الذي يستخدمه أحيانًا في صهاريج توضع في حوض خرساني لاحتواء أي تسرب.

"ازدادت غلاتنا. وانخفضت تكلفة الأسمدة لدينا. فبمجرد أن تصبح مدمنًا على شيء ما وتثبت لنفسك أنه يعمل، لا أحد يدفع لنا أي شيء الآن للقيام بذلك."

المشاريع البيئية واستعادة الأراضي الرطبة

وبالقرب من خليج ساندوسكي في الجزء الجنوبي الغربي من بحيرة إيري، تعمل إدارة الموارد الطبيعية في أوهايو مع مجموعات أخرى للحفاظ على البيئة لاستعادة الأراضي الرطبة التي ترشح جريان المغذيات قبل أن تصل إلى الخليج. وفي أحد المواقع، أعاد المهندسون توصيل قنوات المياه عبر مناطق الأراضي الزراعية السابقة لإعادة المنطقة إلى حالة الأراضي الرطبة. وفي موقع آخر، يتم بناء حواجز جزرية بالقرب من الخط الساحلي بالإضافة إلى ترميم الأراضي الرطبة للمساعدة في الترشيح.

برنامج H2Ohio والمشاريع المنفذة

كجزء من برنامج H2Ohio الذي بدأ في عام 2019، أكملت وزارة الموارد الطبيعية في أوهايو وشركاؤها في مجال الحفاظ على البيئة 23 مشروعاً لاستعادة الأراضي الرطبة في حوض بحيرة إيري الغربي، مع وجود 49 مشروعاً آخر قيد التنفيذ. قالت ماري ميرتز، مديرة إدارة الموارد الطبيعية في أوهايو، إن هذه المشاريع تساعد، لكنها ليست سوى جزء واحد من الحل.

"وقالت: "لا يمكنك أن تقوم فقط بتنظيف الأراضي الرطبة وأن ذلك سينظف بحيرة إيري. "يجب أن تحدث أشياء أخرى."

التحديات المستقبلية والتمويل المطلوب

يراقب الباحثون في المركز الوطني لأبحاث جودة المياه في تيفين الفوسفور في المياه باستمرار. تُظهر بياناتهم أن حمل الفوسفور في غرب بحيرة إيري يتجه نحو الانخفاض، ولكن لم يتم تحقيق هدف التخفيض بنسبة 40٪ بشكل ثابت.

قال مانينغ: "هناك الكثير من الأمور الإيجابية في هذا الشأن".

أهمية التمويل لمشاريع الحفاظ على البيئة

لكن هناك حاجة إلى المزيد من التمويل ويجب على المزيد من المزارعين تبني ممارسات الحفاظ على البيئة وإدارة المغذيات، كما قالت إميلي كيلي، منسقة الزراعة والمياه في مجلس أوهايو البيئي. وقد وجد تقرير 2023 الصادر عن تلك المجموعة والتحالف من أجل البحيرات العظمى أن أوهايو تحتاج إلى زيادة الإنفاق بين 170 مليون دولار و 250 مليون دولار لتحقيق أهداف التخفيض هذه. تحتاج ميشيغان إلى إنفاق ما بين 40 مليون دولار و 65 مليون دولار.

قام المزارعون في ولاية أوهايو بتسجيل حوالي 1.5 مليون فدان في حوض بحيرة إيري الغربي في خطة إدارة المغذيات مع الولاية، وفقًا لبيانات عام 2023. قالت كاريسا كوكرين، المتحدثة باسم وزارة الزراعة في أوهايو، إن هذا يمثل حوالي 43% من الأراضي الزراعية في الحوض، بهدف تسجيل نصفها على الأقل.

ممارسات المزارعين في إدارة المغذيات

يقوم المزارعون بتطوير خطتهم الخاصة وهم مؤهلون للحصول على مدفوعات تحفيزية تصل إلى 40 دولارًا للفدان الواحد، على الرغم من أنهم غير مطالبين بتحقيق أي أهداف لخفض حمل المغذيات. وهم يعملون مع المناطق المحلية للحفاظ على التربة والمياه لاختيار الممارسات، مثل زراعة المحاصيل المغطاة ووضع الأسمدة المستهدفة، التي قد تعمل بشكل أفضل في حقولهم.

للحصول على نتائج، قد يحتاج بعض المزارعين إلى ممارسات متعددة، مثل الشرائط العازلة والآلات باهظة الثمن مثل آلات كيلوغ. قال جوردان هويشر، مدير جودة المياه والأبحاث في مكتب مزارع أوهايو، إن كل ذلك قد يثبط عزيمة البعض.

خاتمة： نحو حلول مستدامة لمشكلة الطحالب

يعتقد كيلوغ أنه إذا تبنى المزيد من المزارعين طواعية ممارسات الحفظ هذه، فستقل فرصة تدخل الحكومة في وضع اللوائح. وهو يفضل أن يقوم المزارعون بذلك من تلقاء أنفسهم.

قال كيلوج: "ربما كنا جزءًا من المشكلة في البداية". "يجب علينا أن نكون جزءًا من الحل."