Medan aprilskurar kan ge majblommor, de bidrar också till giftiga algblomningar, döda zoner och försämrad vattenkvalitet i amerikanska sjöar, reservoarer och kustvatten, visar en ny studie.

I mellanvästern, problemet beror till stor del på fosfor, ett nyckelelement i gödselmedel som transporteras från marken och ut i vattnet, där den odlar alger lika lätt som den odlar majs och sojabönor.

Tidigare forskning hade funnit att vattenvägar får det mesta av sin årliga fosforbelastning i endast ett dussin eller två händelser varje år, rapporterar Steve Carpenter, direktör emeritus för University of Wisconsin-Madisons Center for Limnology och huvudförfattare till en ny artikel publicerad online i tidskriften Limnologi och oceanografi .

Tidningen binder dessa fosforpulser till extrema regnhändelser. Faktiskt, Snickaren säger, ju större regnstormen, desto mer fosfor spolas nedströms.

Carpenter och hans kollegor använde dagliga register över strömutsläpp för att mäta mängden fosfor som rinner in i Lake Mendota i Madison, Wisconsin, från två av dess huvudsakliga bifloder.

Datauppsättningen sträckte sig över en period från början av 1990-talet till 2015. Forskarna tittade sedan på långsiktiga väderdata och fann att stora regnstormar omedelbart följdes av stora pulser av fosfor.

Forskarna granskade strömdata från samma period, när sju av de 11 största regnstormarna sedan 1901 inträffade.

"Detta är ett viktigt exempel på hur förändringar i en aspekt av miljön, i detta fall nederbörd, kan leda till förändringar i andra aspekter, såsom fosforbelastning, sa Tom Torgersen, direktör för National Science Foundations (NSF) Water, Hållbarhets- och klimatprogram, som, tillsammans med NSF:s program för långtids ekologisk forskning (LTER), finansierat forskningen.

Lade till David Garrison, ordförande för NSF:s LTER-arbetsgrupp, "Resultaten av denna studie, som är beroende av långtidsdata, är viktiga för att upprätthålla vattenkvaliteten inte bara idag, men in i framtiden."

Snickaren höll med. "Utan långtidsdata, denna forskning skulle aldrig ha hänt." Nästa steg, han sa, måste inkludera nya strategier för att hantera näringsavrinning.

Jordbrukare och naturvårdsgrupper använder nu flera strategier för att försöka bromsa vattnet och fånga upp en del av sedimentet och gödselmedlet det bär när det rinner från en åker. "Men vi kommer inte att lösa problemet med buffertremsor eller konturplöjning eller vintertäckgrödor, " sa Carpenter. Även om dessa metoder hjälper, han sa, "så småningom kommer en riktigt stor storm att överväldiga dem."

Det bästa tillgängliga alternativet för att skydda vattenkvaliteten är att hålla överskott av fosfor borta från landskapet, sa snickaren. "En regnstorm kan inte tvätta gödsel eller gödsel nedströms om det inte finns där."

Carpenter noterade att även om det finns otaliga hektar i Mellanvästern som är övermättade med fosfor, det finns också platser som inte är det. Och det, han sa, "är ett uppmuntrande tecken. Vissa bönder har framgång med att minska sin markfosfor, och vi kan lära av dem."

Lade till John Schade, en NSF LTER-programledare, "Denna analys visar tydligt att extrem nederbörd är ansvarig för en stor mängd av fosforn som rinner ut i inre vatten. Nu, vi måste utveckla strategier för hantering av näringsämnen för att möta utmaningen. Utan långtidsdata som de som presenteras här, effekterna av dessa händelser skulle vara svåra att bedöma."