密歇根州立大学的校友如何帮助加州应对水危机

安吉拉·德帕尔马-道(Angela DePalma-Dow)最近从密歇根州立大学(MSU)毕业,拥有渔业和野生动物硕士学位,她正在研究森林大火和气候变化下的水质。bob体育登录

安吉拉DePalma-Dow
安吉拉DePalma-Dow

在正常情况下,养活一个国家并为4000万人提供水已经足够具有挑战性,但加州目前正处于该州历史上持续时间最长、最严重的干旱之一。

人们不仅需要水,而且还需要干净的水。在缺水的时代,水质问题很容易被水量问题所忽视。尽管如此,当水资源供应紧张时,水资源管理人员保持清洁水的能力变得更加重要。

安吉拉·德帕尔马-道(Angela DePalma-Dow)最近毕业于密歇根州立大学(MSU),拥有渔业和野生动物硕士学位,自2018年初以来一直帮助管理加利福尼亚州Lake县的Clear Lake。克利尔湖位于旧金山以北120英里处,是加州最大的自然形成的淡水湖——太浩湖更大,但与内华达州共享。

清湖主要用于灌溉、娱乐和部落文化活动,但也为4万人提供饮用水,其中包括该县60%的人口,其中大多数是低收入和/或当地部落的成员,如波莫印第安人的大谷乐队、上湖的Hebematolel波莫、罗宾逊牧场、波莫印第安人的斯科特山谷乐队和埃勒姆印第安人殖民地。

DePalma-Dow与加州水资源部门和部落机构合作,监督克利尔湖的长期水质监测,该项目可以追溯到20世纪60年代末。长期数据显示,随着时间的推移,克利尔湖的营养变得更加丰富和多产,这一过程被称为富营养化。

富营养化通常是由农业肥料和草坪处理增加的养分投入(主要是磷)引起的。营养物质会导致藻类和蓝藻的生长,使水变成绿色。当藻类和蓝藻死亡并分解时,通常会产生恶臭,威胁健康的毒素,并破坏湖泊的娱乐和享受。

富营养化通常是一个长期的过程,但在2018年夏天发生了意想不到的事情。当时是加州历史上最大的一场门多西诺野火,烧毁了明湖流域40%的土地,即流入水体的土地。过去的研究bob体育登录表明,烧毁的流域会显著增加湖泊的磷输入,可能会恶化富营养化。因此,德帕尔马-道迫切地想知道火灾发生后克利尔湖会发生什么。

然而,在接下来的三年里,克利尔湖的磷浓度保持在火灾前的水平。德帕尔马-道说,这有点令人费解,所以她和她的研究团队一起,转向长期数据来寻找答案。bob体育登录回顾其他在克利尔湖流域发生重大野火的年份,结果是相同的。随着时间的推移,磷的浓度总体上仍在增加,但在野火后没有出现峰值。

明湖流域燃烧
2018年门多西诺复合体野火后,明湖流域被烧毁的部分。图片来源:Angela DePalma-Dow。

密歇根州立大学的研究科学家、该研究的合著者伊恩·麦卡洛博士说:“根据其他研究,我们预计燃烧地区的雨水会将大量营养物质冲入湖泊。”bob体育登录

相比之下,研究人员发现,克利尔湖的bob体育登录营养物质浓度已经很高了,即使是主要的野火也不足以改变这一情况。

McCullough补充说:“我们实际上发现,长期以来较高的磷浓度与炎热和干燥的天气有关,而不是野火后的降雨。”

换句话说,气候变化对明湖水质的威胁可能比野火更大。

“这里发生的事情可能是磷从湖泊沉积物中释放出来,”加里生态系统研究所的水生科学家、该研究的合著者珍妮·布伦特鲁普博士说。“部分问题是,温暖的水含氧量更少,分解的藻类和蓝藻也会耗尽湖底的氧气。因此,随着湖泊温度升高,可用的氧气减少,更多的磷会从沉积物中释放出来,混入地表水,进一步加剧了富营养化的循环。”

DePalma-Dow认为,她和其他湖泊管理者将不得不继续评估情况。

她说:“我们真的需要保持长期监测,特别是对营养物质的监测,因为虽然我们对当地的营养物质投入有一定的控制,但我们对更大的气候变化和变化没有控制。”“但我们也需要认识到,即使我们没有发现克利尔湖的情况是这样,大型野火仍然可能对其他湖泊构成威胁。幸运的是,我们有长期的数据,这样我们就可以在火灾前后观察克利尔湖。这使得这次调查非常独特和特别。在一个不断变化的世界里,如果我们不确定水质发生了多大变化,就很难管理水质。”

已发表的研究文章可在此免费下bob体育登录载:https://doi.org/10.1002/ecs2.4271

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