Есть ли технологическое решение для водных мертвых зон??

Когда избыток питательных веществ от сельского хозяйства и другой деятельности человека попадает в водные пути, это может вызвать опасное явление, называемое эвтрофикацией. Это может привести к появлению мертвых зон с низким содержанием кислорода, которые называются гипоксией.

«Мертвые зоны с низким содержанием кислорода – одна из наиболее распространенных проблем, от которых страдают как морские, так и пресноводные системы по всему миру, и серьезная проблема для сообществ, зависящих от рыболовства», – сказал Ковик.
Усилия по борьбе с гипоксией часто сосредоточены на сокращении сельскохозяйственных стоков и предотвращении попадания питательных веществ в водные пути.

Но это очень медленный процесс, который включает в себя изменение методов ведения сельского хозяйства, модернизацию очистных сооружений и изменение использования удобрений в домашних условиях.
Ковик и Калдейра возглавляли команду, которая исследовала предложенное технологическое средство, называемое даунвеллингом, которое могло бы дополнить программы по снижению содержания питательных веществ. Это включает перекачку естественно более насыщенной кислородом воды с поверхности в глубину пораженного водоема.
«Теоретически нисходящий поток создаст вертикальное перемешивание воды, распределяя кислород и предотвращая возникновение гипоксических условий», – пояснил Ковик. "Мы хотели проверить эту идею и посмотреть, действительно ли она сработает."

Команда построила модели для сравнения даунвеллинга с двумя наиболее часто используемыми технологическими методами предотвращения мертвых зон – выделением кислорода со дна и разбрызгиванием фонтанной воды по поверхности. Их модели показывают, что даунвеллинг будет в 3-100 раз эффективнее пузырьков и в 10 000-10000 раз эффективнее фонтанов.
Затем они провели полевой эксперимент на водохранилище Сирсвилл в Вудсайде, Калифорния, который продемонстрировал, что нисходящий поток может увеличить насыщение кислородом в непосредственной близости от насосов на 10-30 процентов, что достаточно, чтобы облегчить гипоксический стресс для многих морских организмов. Однако это не простиралось более чем на несколько метров за пределы труб, по которым перекачивалась поверхностная вода.

Это означает, что разветвленная сеть будет необходима для любых серьезных усилий по борьбе с мертвыми зонами в экономически важном или экологически уязвимом районе.
По словам исследователей, их работа указывает на то, что технология даунвеллинга может показать потенциал для масштабирования на более крупные территории, в которых ежегодные мертвые зоны создают большие экологические и экономические проблемы, такие как Чесапикский залив или Мексиканский залив. По их оценкам, энергия, необходимая для приведения в действие насосов, может стоить десятки миллионов долларов ежегодно. Круглогодичная эксплуатация нисходящих насосов в Чесапике может стоить от 4 до 47 миллионов долларов; В Персидском заливе то же самое может стоить от 26 до 263 миллионов долларов.

Но эти ценники относительно невелики по сравнению с затратами на модернизацию очистных сооружений и программ сокращения количества удобрений, которые ограничивают поступление питательных веществ в водные объекты. Это говорит о том, что технология даунвеллинга может использоваться наряду с более долгосрочными планами по сокращению загрязнения питательными веществами.
«Уменьшение загрязнения питательными веществами – единственный способ навсегда избавиться от гипоксии», – сказала Калдерия. «Однако наша работа показывает, что даунвеллинг – это технологическое решение, которое может снизить риск мертвых зон с низким содержанием кислорода, пока внедряются стратегии управления питательными веществами."

Пластиковые машины