La gran mayoría de los nutrientes y sedimentos arrastrados a los arroyos que desembocan en la Bahía de Chesapeake son recogidos por los diluvios de las tormentas severas que ocurren en relativamente pocos días del año. Esa es la conclusión de un nuevo estudio dirigido por investigadores de Penn State, quienes dicen que ofrece pistas para limpiar el estuario deteriorado.

"Un pequeño porcentaje de ubicaciones y eventos contribuyen a la gran mayoría de las cargas contaminantes anuales totales que ingresan a la bahía, "dijo Heather Preisendanz, profesor asociado de ingeniería agrícola y biológica, Facultad de Ciencias Agrarias. "Estos hallazgos enfatizan la importancia de concentrar nuestros esfuerzos en los 'momentos calientes', no solo en los 'puntos calientes', en las cuencas hidrográficas deterioradas para lograr los objetivos de restauración de la calidad del agua".

Los investigadores analizaron ocho años de datos de 108 sitios en la red de monitoreo no mareomotriz del Programa de la Bahía de Chesapeake. Observaron registros de flujo a escala diaria y las cargas correspondientes de nitrógeno total, fósforo total y sedimento total en suspensión en cada estación de medición desde 2010 hasta 2018. Luego, en un movimiento innovador, aplicaron una fórmula normalmente utilizada en economía a los datos para determinar la distribución de las cargas contaminantes a lo largo de los años.

"Utilizando la desigualdad de Lorenz y el coeficiente de Gini, Ambos se utilizaron por primera vez a principios del siglo XX para cuantificar la desigualdad en la distribución de la riqueza. pudimos medir el grado de desigualdad de las cargas de nutrientes y sedimentos a lo largo de los años del estudio, ", dijo Preisendanz." Este enfoque nos permitió identificar los períodos de tiempo y las condiciones de flujo correspondientes que deben apuntar para lograr los objetivos de reducción de carga necesarios en toda la cuenca ".

Publicado recientemente en Cartas de investigación ambiental , Las conclusiones del estudio presentan un caso sólido para que los planificadores y administradores de cuencas hidrográficas utilicen un marco temporal para desarrollar objetivos de flujo alto y bajo para el nitrógeno. cargas de fósforo y sedimentos específicas de cada cuenca hidrográfica dentro de los 64 de la bahía, Cuenca de 000 millas cuadradas. Los siete estados de la cuenca hidrográfica de Chesapeake tienen el mandato federal desde 2010 de reducir continuamente las cargas de nutrientes y sedimentos que llegan a la bahía.

El estudio presagia un cambio para la bahía, Preisendanz sostiene, porque hasta ahora Los procesos para determinar cómo reducir las cargas totales anuales de contaminación a escala de cuencas hidrográficas han sido pero no temporal, componentes de la desigualdad:puntos calientes pero no momentos calientes.

"Creo que esto ofrece una idea de por qué no hemos cumplido los objetivos para restaurar la calidad del agua de la bahía, ", dijo." Ha habido mucha frustración en torno a la cantidad de tiempo y dinero que se ha gastado y la cantidad de mejores prácticas de gestión que se han adoptado. Todavía estamos muy por detrás de donde debemos estar, especialmente en Pensilvania ".

Preisendanz también sugirió que la investigación puede inyectar una dosis muy necesaria de pragmatismo en el debate sobre si se puede limpiar Chesapeake y cómo hacerlo. el uso de las mejores prácticas de gestión, como los búferes de flujo que funcionan correctamente, cercas al lado del arroyo, planes de manejo de nutrientes para granjas, cultivo continuo de cultivos sin labranza y cultivos de cobertura.

"Ahora que conocemos la dinámica del transporte de nutrientes y sedimentos a través de la cuenca de la bahía, es posible que tengamos que pensar de manera diferente sobre cómo enfocamos nuestros objetivos, ", dijo." Si la realidad es que no podemos lidiar con los flujos más altos de tormentas severas, que, por cierto, se están volviendo más intensos debido al cambio climático, entonces necesitamos diseñar un sistema que sea más eficiente para lograr los objetivos de reducción de carga durante caudales bajos ".

Una de las esperanzas del equipo es que debido a que su análisis se basó en un enfoque que es fácilmente comprensible para una audiencia amplia, utilizando la analogía de la desigualdad temporal con la desigualdad de ingresos, los reguladores adoptarán ampliamente el marco de focalización temporal, Preisendanz explicó. La gente entiende que la desigualdad es omnipresente no solo en los sistemas afectados por humanos, pero también en sistemas naturales, ella señaló.

"Me gusta preguntarle a la gente qué tan desigual se distribuyó la cantidad de fresas producidas en su jardín entre sus plantas de fresa, porque todo el mundo tiene una planta superproductiva y superproductiva, "ella dijo" Esa analogía es exactamente transferible a la comprensión de los puntos calientes y los momentos calientes, y por qué es tan importante gestionarlos a ambos. El equipo acepta la noción de que en cada desafío, hay una oportunidad ".

Estos hallazgos muestran cómo se vería en el mundo real la reducción exitosa de las cargas de contaminación en las vías fluviales que alimentan la bahía. Preisendanz señaló. "En lugar de un 'todo, En todas partes, enfoque permanente centrarse en los puntos calientes y los momentos calientes reduce el problema al enfoque de encontrar 'las soluciones correctas en los lugares correctos que funcionen en el momento correcto' ".