As mudanças climáticas podem aumentar significativamente as algas nocivas em águas doces dos EUA

As algas nocivas, conhecidas pelo grande risco para a saúde humana e ambiental em grandes reservatórios de água doce e lagos, deverão aumentar devido às mudanças climáticas, de acordo com uma equipe de pesquisadores liderada por um cientista da Universidade Tufts

A equipe desenvolveu uma estrutura de modelagem que prevê que o maior aumento das flores de algas prejudiciais de cianobactérias (CyanoHABs) ocorreria na região Nordeste dos Estados Unidos, mas os maiores danos econômicos seriam sentidos pelas áreas recreativas no Sudeste.

A pesquisa, publicada hoje em dia na revista Environmental Science & Technology , faz parte de esforços maiores e contínuos entre cientistas para quantificar e monetizar o grau em que a mudança climática impactará e prejudicará vários setores dos EUA.

“Alguns dos maiores impactos da CyanoHAB ocorrerão em regiões mais rurais, como as do Sudeste e Centro-Oeste – áreas que muitas vezes não se manifestam sobre os efeitos inevitáveis ​​das mudanças climáticas”, disse Steven C. Chapra, Ph. D., autor principal e Louis Berger, presidente de Engenharia Civil e Ambiental da Escola de Engenharia da Tufts.

“O impacto das mudanças climáticas vai muito além das temperaturas mais quentes do ar, aumento do nível do mar e geleiras derretidas”.

“Nosso estudo mostra que a maior temperatura da água, as mudanças nas chuvas e o aumento dos insumos de nutrientes se combinarão para causar ocorrência mais frequente de algas nocivas no futuro”, acrescentou.

As cianobactérias são os organismos fotossintéticos oxigenados mais antigos da Terra. Ao longo de sua história evolutiva de 3,5 bilhões de anos, esses organismos se mostraram resistentes e adaptáveis ​​a uma ampla gama de climas. Consequentemente, muitas cianobactérias exibem potenciais de crescimento e floração ótimos a altas temperaturas da água em relação a outras plantas aquáticas. Portanto, o aquecimento global desempenha um papel fundamental na sua expansão e persistência, afirmou Chapra.

Para capturar a gama de futuros possíveis, a análise usou projeções de mudança climática de cinco modelos de circulação geral, dois cenários de emissão de gases de efeito estufa e dois cenários de crescimento de cianobactérias. É um dos poucos estudos que combinam projeções climáticas com um modelo de rede hidrológica / qualidade da água dos lagos e reservatórios dos EUA. A abordagem de modelagem é única em sua prática de acoplamento de modelos de clima, hidrologia e qualidade da água em um quadro computacional unificado que é aplicado em uma escala nacional.

A cadeia modelo começa com projeções de climas futuros alternativos de Modelos de Circulação Geral (GCMs). As projeções GCM de temperatura e precipitação são então inseridas em outros dois modelos:

  • Um modelo de chuva-escoamento para simular o escoamento mensal em cada uma das 2.119 bacias hidrográficas dos EUA continentais; e

 

  • Um modelo de demanda de água, que projeta as necessidades de água dos setores municipais, industriais e agrícolas de cada bacia hidrográfica. Dadas essas projeções de escoamento e demanda, um modelo de sistemas de recursos hídricos produz uma série de tempo de armazenamento de reservatórios, liberação e alocações de demanda (por exemplo, agricultura, fluxos ambientais e energia hidrelétrica).

Finalmente, esses fluxos de água e estados do reservatório são inseridos em um modelo de qualidade da água para simular uma série de características de qualidade da água, incluindo concentrações de cianobactérias, em cada uma dos corpos d’água da nação. O resultado final é uma estrutura que pode prever o impacto combinado do clima, crescimento populacional e outros fatores sobre a futura qualidade da água para diferentes regiões dos EUA.

Estima-se que lagos e reservatórios servindo como fontes de água potável para 30 milhões a 48 milhões de americanos podem ser contaminados periodicamente por toxinas de algas. Os pesquisadores citaram um exemplo em 2014, quando quase 500 mil habitantes de Toledo, Ohio, perderam o acesso a água potável depois que a água extraída do lago Erie revelou a presença de cianotoxinas.

Além dos efeitos da saúde humana, os CyanoHABs têm uma variedade de consequências negativas para os ecossistemas aquáticos, incluindo a criação de lagos totalmente verdes ​​e a redução no uso recreacional e acesso as margens do lago. Além disso, como a maioria das cianobactérias não são comestíveis por zooplâncton e peixes planktivorous, eles representam um “beco sem saída” na cadeia alimentar aquática – um cenário que, em última análise, prejudica as indústrias de pesca comerciais e recreativas.

Chapra observou que a pesquisa indica que, à medida que a temperatura da água aumenta, controles de nutrientes mais rigorosos e onerosos seriam necessários para manter a qualidade atual da água.

“O estudo fornece uma estrutura que oferece informações sobre ligações de causa e efeito para ajudar a apoiar planejamento, política e identificar lacunas de dados para pesquisas futuras”, disse Chapra.

Fonte: Sciencedaily