Att uppnå vattenkvalitetsmål för Mexikanska golfen kan ta decennier, enligt resultat av forskare vid University of Waterloo.

Resultaten, som dyker upp i Vetenskap , föreslår att politiska mål för att minska storleken på den döda zonen i norra Mexikanska golfen kan vara orealistiska, och att stora förändringar i jordbruks- och flodförvaltningsmetoder kan vara nödvändiga för att uppnå de önskade förbättringarna av vattenkvaliteten.

Transporten av stora mängder kväve från floder och vattendrag över det nordamerikanska majsbältet har kopplats till utvecklingen av en stor död zon i norra Mexikanska golfen, där massiva algblomningar leder till syrebrist, gör det svårt för marint liv att överleva.

"Trots de senaste årens investeringar av stora summor pengar för att förbättra vattenkvaliteten, området för förra årets döda zon var mer än 22, 000 km ² — ungefär lika stor som delstaten New Jersey, sa Kimberly Van Meter, huvudförfattare till artikeln och en postdoktor vid Institutionen för geo- och miljövetenskaper vid Waterloo.

Med hjälp av mer än två århundraden av jordbruksdata, forskarna visar att kväve har ackumulerats i jordar och grundvatten under år av intensiv jordbruksproduktion och kommer att fortsätta att ta sig till kusten i decennier.

Vattenkvaliteten har blivit alltmer försämrad i norra Mexikanska golfen sedan 1950-talet, till stor del på grund av både intensiv boskapsproduktion och den utbredda användningen av kommersiella gödselmedel över Mississippi River Basin. Gödsel och gödsel är rikt på kväve, ett näringsämne som ökar växtproduktionen, men när det finns i överskott kan det utgöra ett hot mot både människors hälsa och akvatiska ekosystem.

"Vi ser långa tidsförskjutningar mellan antagandet av bevarandeåtgärder av jordbrukare och alla mätbara förbättringar av vattenkvaliteten, " sa prof. Nandita Basu, senior författare till studien.

Modelleringsresultat från det pågående arbetet visar att även under bästa fall, där effektiva bevarandeåtgärder omedelbart genomförs, det kommer att ta i storleksordningen 30 år att tömma det ackumulerade överskott av kväve som för närvarande lagras i jordbrukslandskapet.

"Detta är inte bara ett problem i Mississippi River Basin, " säger Basu, en docent korsförordnad mellan institutionerna för samhällsbyggnad och miljöteknik och geo- och miljövetenskap. "När behovet av intensiv jordbruksproduktion fortsätter att växa, kvävearven ökar också, skapar ett långsiktigt problem för kustmiljöer runt om i världen."

I forskargruppen ingår prof. Philippe Van Cappellen, Canada Excellence Research Chair i ekohydrologi och professor vid institutionen för geo- och miljövetenskap.

Gruppen utvidgar för närvarande sin analys till fosfor, en viktig orsak till algblomning i de stora sjöarna och andra inre vatten.