Strax utanför Louisianas kust, där Mississippifloden mynnar ut i Mexikanska golfen, en enorm algblomning, drivs med gödningsmedel från mellanvästerns jordbruksfält och stadsavlopp, skapar ett område så utan syre att det är obeboeligt för de flesta marina liv varje sommar.

Näringsämnen som kväve från gödselmedel och fosfor från avloppsvatten fungerar som en katalysator för algtillväxt. Medan alger är basen i näringskedjan för vissa fiskar, när dessa gröna plymer förökar sig utöver vad fisken kan äta, deras nedbrytning förbrukar mycket av syret i vattnet.

Det här året, historiska regn och översvämningar i Mellanvästern har rasat gårdsfält och överväldigade avloppssystem, spola ut en enorm mängd näringsämnen i Mississippifloden och i viken, sporrar en anmärkningsvärd mängd alger. Medan avrinning från jordbruket från gårdar – undantagna enligt Clean Water Act – är den främsta drivkraften för Gulfs döda zon, Chicagos avloppsvatten är den största enskilda källan till fosforföroreningar.

Stickney Water Reclamation Plant, som hanterar avfallet från 2,3 miljoner människor i Chicago och Cook Countys förorter, är den största enskilda källan i hela regionen och rinner ut i Mississippifloden. Enligt U.S. Geological Survey, jordbrukskällor i vattendelaren i Mississippiflodens bassäng bidrar med mer än 70 % av kvävet och fosforn, mot cirka 9 % till 12 % från urbana källor.

"Det är fantastiskt hur stor Illinois-påverkan är på något som är 1, 100 mil bort, " sa Josh Mogerman från Natural Resources Defense Council, en ideell organisation med kontor i Chicago.

"Jag tror att det är mindre fokus på det i Chicago eftersom (avlopps)vattnet går åt andra hållet. Vi interagerar inte med vattnet som vi skjuter mot St. Louis och Mexikanska golfen. Om vi ​​inte gör det. bada i det, vi går inte till stranden i det och vi dricker det verkligen inte, det finns mindre medvetenhet."

Klimatforskare säger att detta problem bara förväntas bli värre i framtiden eftersom ett blötare klimat i Mellanvästern - särskilt ett som kännetecknas av kraftiga regn på vintern och våren - skapar mer avrinning.

"Ur avrinningssynpunkt, det är faktiskt det värsta scenariot att få mer kraftigt regn, sa Jim Angel, tidigare klimatolog i delstaten Illinois. "Det är de som verkligen spolar ut systemet. Om du har en allmänt blöt period, det har inte så stor inverkan på systemet. Om du får 2-tum, 4-tums nederbörd på mättad jord, du får den stora spolningen av näringsämnena och får också jorderosion. Du skickar verkligen Illinois jordbruksmark nerför floden."

I de stora sjöarna, överskott av näringsämnen blir också alltmer ett problem. Lake Erie – det mest produktiva fritidsfisket i de stora sjöarna, som förser 11 miljoner människor med dricksvatten – upplever fleråriga algblomningar som har gjort ungefär en tredjedel av dess vatten olevliga för fisk och tillåtit bakterier att hota dricksvatten i samhällen som Toledo, Ohio. På senare tid, i Lake Michigan, en död zon i Green Bay har blivit en vanlig företeelse, orsakar liknande problem.

Förra veckan, forskare med National Oceanic and Atmospheric Administration och flera forskningsuniversitet meddelade att den så kallade döda zonen i Mexikanska golfen beräknas vara omkring 7, 800 kvadratkilometer, ungefär lika stor som Massachusetts, den näst största någonsin efter 2017.

Som tidigare år, den efterföljande döda zonen förväntas resultera i utbredda dödsfall och migration, påverka regionens fiske- och räkindustri.

"Fisken som kan röra sig lämnar området, sade Don Scavia, en akvatisk ekolog vid University of Michigan och medarbetare på NOAA-prognosen. "Organismerna som lever i sedimentet - en av fiskarnas viktigaste föda - kan inte. De dör. Det har gjorts videobilder där nere som visar döda organismer, men de flesta räkor och fiskar som kan simma lämnar området helt. Det finns konsekvenser för det. Energin det kostar för räkorna att lämna området tenderar att göra dem mindre. De samlas i områden som gör dem lättare att fånga, så det finns hot om överfiske. Fiskeflottorna måste gå längre bort för att hitta dem."

Globalt, döda zoner har vuxit i havsvatten sedan 1950-talet. Sedan dess, dessa syrereducerade områden har tillsammans utökats med ett område ungefär lika stort som Europeiska unionen, enligt forskare. Mexikanska golfens döda zon anses vara världens största.

Från juni 2018 till maj 2019, USA upplevde de blötaste 12 månaderna någonsin, med många av de hårdast drabbade områdena i Corn Belt:Iowa, Illinois, Nebraska och Missouri. Bönder i dessa områden använder vanligtvis gödselmedel på hösten, vilket var när det osannolikt blöta vädret började i Mellanvästern. Det följdes av en kraftig vintersnöpackning och obönhörliga vårregn.

Bönder och tjänstemän i Illinois och Missouri kämpar desperat mot översvämningsvatten längs Mississippifloden. De kämpar också mot varandra.

Även om koncentrationerna av näringsämnen i Mississippiflods bassängen inte var särskilt anmärkningsvärda, den smältande snön och vårregnet strömmade ut i vattendrag, vilket leder till rekordhöga flodflöden och levererar en övergripande större näringsbelastning till Mexikanska golfen.

Baserat på flodflöden och näringsämnesdata, U.S. Geological Survey uppskattar den snabbare strömmen som transporteras omkring 156, 000 ton nitrat (18 % över genomsnittet) och 25, 300 metriska ton fosfor (49 % över genomsnittet) till Mexikanska golfen bara i maj.

Övervakning i augusti kommer att bekräfta den faktiska storleken på årets döda zon vid viken, men prognoserna har en del oroat sig för avrinning till de stora sjöarna.

Lake Michigans Green Bay, Lake Hurons Saginaw Bay och stora delar av västra Lake Erie har sett betydande algblomningar från jordbruk och stadsavloppsvatten. Lake Erie, specifikt, har kämpat med giftiga algblomningar, som består av cyanobakterier snarare än plankton, och kan förorena dricksvatten. Prognosen för Erie-blomningen kommer att släppas i juli.

"Länge sa folk, 'Du vet, det är den grunda sjön. Det är där du förväntar dig att det ska hända.' Men att se en framväxande och växande i en större, djupare sjö i Lake Michigan är verkligen, verkligen oroande, och förmodligen förebådar skrämmande saker för hela systemet om vi inte kommer till grundorsaken till denna förorening, sa Mogerman, av försvarsrådet.

"När du har sjöar i Ohio och andra ställen där du går ut med din hund och den tar ett par klunkar sjövatten och slutar med att köla, du har ett problem, " sa Mogerman. "Det är något som måste åtgärdas. Så, vi måste titta på Mexikanska golfen och se omfattningen av ett individuellt algebrott. Men vi måste inse att detta är ett problem nära hemmet. Detta är ett problem i Illinois River, Lake Michigan och över hela våra inre vattenvägar."

Miljögrupper har försökt ta itu med frågan om vattenföroreningar och dess effekt på viken. En koalition stämde Metropolitan Water Reclamation District of Greater Chicago för dess andel av fosforföroreningar i lokala vattenvägar, med hänvisning till dess avlägsna effekter på viken. Rättegången resulterade i en förlikning där återvinningsdistriktet gick med på att uppgradera sina föroreningskontroller vid sina största avloppsvattenverk till 2030.

Miljöförespråkare har också arbetat för att ta sig an det större hindret:de tiotusentals gårdar i hela Illinois.

I samarbete med lantbruksnäringen, försvarsrådet drev på för att stimulera användningen av täckgrödor, växter som spannmålsråg som suger upp vatten och näringsämnen under lågsäsong. Uppskattningar visar att övningen endast används på 700, 000 tunnland jordbruksmark eller 3,2% av jordbruksmark i hela landet.

Det här året, Illinois blev den andra staten i landet att starta ett pilotprogram som syftade till att försöka uppmuntra fler bönder ekonomiskt, börjar med ett mål på 50, 000 hektar under sitt första år. Ett liknande program i Iowa tog fart förra året, tar emot ansökningar för mer än 170, 000 tunnland ytterligare täckskörd 2018.

På ett sätt, dessa täckgrödor skulle kunna tjäna samma funktion som Illinois svunna våtmarker och präriegräs. Men fler steg kommer att behöva vidtas.

Mogerman sa att tjänstemän måste hitta smarta policyer som ser till naturen som en modell för att hantera översvämningar i stads- och jordbruksmiljöer.

"Precis som klimatförändringarna, det finns ingen sak som kommer att fixa algapokalypsen, " han sa.

©2019 Chicago Tribune
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.