南卡罗来纳州的夏尔斯顿居民在2015年10月的潮汐洪水中消除了排水的碎片。这座城市现在经历了50天的“阳光灿烂的日子”洪水洪水一年。

南卡罗来纳州的夏尔斯顿居民在2015年10月的潮汐洪水中消除了排水的碎片。这座城市现在经历了50天的“阳光灿烂的日子”洪水洪水一年。保罗·佐勒/《邮政信使》(美联社

随着潮流的洪水恶化,污染更多地送到海边

随着海平面上升,高潮洪水在全球许多地区成为一个日益增长的问题,包括美国东海岸的城市。188金宝搏亚洲体育搏彩现在,新的研究表明,随着这些水的再代,它们携带有毒的污染物和过量的营养,进入河流,海湾和海洋。

近年来,随着弗吉尼亚诺福克涨潮洪水的加剧,玛格丽特穆赫兰她开始思考她在流回切萨皮克湾的水中看到的碎片。翻垃圾桶。扔掉汉堡包。石油。脏尿布。宠物浪费。

“这家水正在景观,并将一切带回河里,”海洋,地球和大气科学部教授Mulholland说。“我在思考没有人在计算这种东西(如径流污染)。它驱动了我坚果。“

所以她决定去那水里取样。这就是为什么在最近一个周六的早晨,她驾驶着自己的雪佛兰博尔特(Chevy Bolt)电动汽车在涨潮时驶向诺福克第51街一条狭窄的、被洪水淹没的带状街道。在街道的一边是拉斐特河的入海口。在街的另一边耸立着一排房子。不久,她发现了一个翻倒的垃圾桶,里面的东西都在水下。几英尺外是一个盒子。她打开门,里面是一个厕所。“哦,这太好了,”她说着,拿出手机拍了一张照片。

美国东南海岸的高潮洪水频率从2000年到2017年上升了160%。

这是她开创性的研究项目的APT隐喻,她称之为摩克。

随着全球海平面的稳步上升——在过去的一个世纪中已经上升了8英寸,现在以平均每十年1.3英寸- 高潮“阳光灿烂的日子”或“蓝天”洪水的发生率正在上升,特别是沿美国东海岸。188金宝搏亚洲体育搏彩这些洪水事件现在经常清洗城市的部分,当水后退他们随身携带多余的营养素以及流入河流,海湾和海洋的污染物的有毒组合。

诺福克在上世纪60年代早期每年都经历不到两天的涨潮洪水,现在已经经历了14在2017年.在北卡罗来纳州的威明顿,2016年潮汐洪水从50年前的两天增加到84天。在特拉华州的刘易斯,在特拉华州湾的入口处,近年来洪水的天数已经超过了25天,比十年前增加了五倍。在南卡罗来纳州查尔斯顿,晴天发生的洪水从50年前的每年4天增加到了2016年的50天,造成了数百万美元的损失,并扰乱了前往该市医院区的交通。在迈阿密,晴天发生的洪水正变得越来越严重,每年将近20天。在费城,海平面上升导致的潮汐洪水是罪魁祸首120天洪水中的83天从2005年到2014年。

在维吉尼亚州诺福克52街,一个翻倒的垃圾桶被淹没在涨潮的洪水中。

在维吉尼亚州诺福克52街,一个翻倒的垃圾桶被淹没在涨潮的洪水中。玛格丽特穆赫兰

根据A.报告根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,从2000年到2017年,美国东南海岸的涨潮洪水频率上升了160%。由于冰盖和冰川的融化,预计到2100年,海平面将再上升3到6英尺,科学家警告说,更糟糕的情况还会到来。美国国家海洋和大气管理局预计,到2050年,美国东南部沿海地区每年将发生多达85天的涨潮洪水。

然而,在穆赫兰之前,几乎没有研究人员调查过这个晴天的洪水究竟造成了多少污染。穆赫兰的发现令她震惊。对水样的分析表明,诺福克的拉斐特河沿岸的潮汐洪水在一天早上倾泻了几乎全年美国环境保护署的拨款河流河流径流 - 1,941磅 - 进入切萨皮克湾。

“这很惊人,”她说。“如果我们不考虑大量的损失,我们怎么能恢复这个海湾?”

研究人员没有考虑从蓝天洪水的污染,直到最近因为它不是一个经常性问题。

穆赫兰专注于测量氮,包括铵,因为它对藻华的影响,藻华会在海湾水域产生缺氧死区。她说,包括石油、汽油和微量金属在内的其他污染物也被冲进了水道,涨潮时在水面上可见的石油光泽就是证据。她说:“我们可以看到它,如果我们可以在未来测量它,那就太棒了。”“但到目前为止,我们还没有能力进行分析。”

马约莉弗里德里希是弗吉尼亚州海洋科学研究所副教授,使用计算机模型研究海湾营养污染和缺氧。她在诺福克生活了多年,并且不得不穿越街道被阳光洪水淹没的街道。“你在头上打自己 - 为什么我们没有想到这一点?”她说,涉及高潮洪水相关的污染问题。“这是迷人的工作。这是我们尚未考虑的营养素来源我们的模型.我很想把它添加到我们的模型中,看看它对缺氧的影响。”

缺氧是减少氧气水中过量的氮和磷导致藻类大量繁殖。据切萨皮克湾基金会称一次缺氧事件2007年导致一条小溪的大约300,000条鱼的死亡,包括梅纳哈登,鲥鱼,美国鳗鱼和大嘴鲈鱼。

科学家Margaret Mulholland在1月份在诺福克的高潮洪水中收集水样。

科学家Margaret Mulholland在1月份在诺福克的高潮洪水中收集水样。吉姆·莫里森/耶鲁e360

研究人员没有考虑从蓝天洪水的污染,直到最近因为它不是一个经常性问题。但是Mulholland开始思考这个问题,同时使用开发的应用程序映射潮汐洪水湿地观看这是一个帮助地方政府适应海平面上升的非营利组织。后来,在2017年底,穆赫兰意识到一个众包项目为她提供了一个推进研究的机会,该项目从一年中最高的潮水开始绘制洪水图,被称为“王潮”(king tide)。

她参与了这个项目。”赶上国王,“培训高中和大学生,他们收集了213个样品以测量盐度,氮气和悬浮固体等。每次志愿者都拍了一个样本,他们拍摄了该位置的照片并将其记录在GPS上。“之前没有人做过这种事情,因为你需要在潮汐周期的同一点上有地面上的所有人,”她说。

利用弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员创建的潮汐洪水模型,穆赫兰和她的团队计算了“王潮”采样期间陆地上的水量,并得出了流入海湾的营养物质的负荷。据保守估计,在一次涨潮期间,大约有1800磅的铵和硝酸盐被运送到拉斐特河。

Mulholland于2018年10月在赶上国王努力期间重复了抽样。虽然该分析尚未完成,但她发现类似于流入海湾的营养素数量。

在40个测试肠球菌(粪便物质的一种指标)的水样中,只有3个符合安全游泳标准。

穆赫兰已经确定了诺福克郡拉斐特河沿岸在涨潮时发生洪水的8个地点,她和她的学生可以定期访问这些地点,以检查在不同条件下流入河流的营养物质的范围。她把样品瓶放在车里,以便在涨潮时做好准备。在一个地方,人们用煤渣砖建造房屋,因为在阳光明媚的日子里,洪水更频繁了。她指出,在其中一所危房前面,有一块“待售”的牌子,已经挂了好几个月了。她说,在一艘船下水附近的第三个地点,洪水经常会淹没一幢满是汽车的公寓楼停车场,通常会淹没他们的门,还会淹没街对面的一个狗公园。她指着另一个地方,她曾经在那里看到水里有狗屎,孩子们在她采集样本时从码头上跳下来。

当我们从一个地点开车到另一个地点时,穆赫兰说,潮汐洪水也可能是一个公共健康问题。在2017年检测的40份肠球菌样本中,只有3份符合安全游泳标准。肠球菌是可导致严重尿路感染的粪便物质的指标。其中7个样本的肠球菌含量如此之高,以至于超出了设备准确测量浓度的能力。

弗里德里希急切地想把这些数字输入她的模型。她说:“如果这种情况发生在诺福克,那么海湾的其他地方也会发生。”“我们需要知道有多少营养物质进入海湾,以了解对水质的影响。”

诺福克的一个下水道盖。在这座城市的涨潮洪水中发现了高水平的粪便物质、氮和其他营养物质。

诺福克的一个下水道盖。在这座城市的涨潮洪水中发现了高水平的粪便物质、氮和其他营养物质。吉姆·莫里森/耶鲁e360

Carol Collier,高级顾问在费城德雷塞尔大学自然科学院的流域管理和政策,在特拉华河流域佣金委员会超过15年。她说,在特拉华湾和特拉华州的工作中复制Mulholland工作将是有用的。特拉华湾的漏斗形状放大了海平面上涨对潮汐的影响。与通道疏浚相结合,这意味着潮汐范围 - 低潮和高潮之间的差异 - 上游增加了显着增加。例如,例如,这个范围是在费城超过6英尺增加一个肘,在过去的一个世纪。科利尔说,由于河流两岸都是棕色土地和工业用地,潮汐洪水造成的污染是一个需要调查的问题。

克里斯•摩尔切萨皮克湾基金会的一位资深科学家说,他期待穆赫兰的更多成果。他说,了解城市地区的营养负荷很难量化。穆赫兰的工作可能导致以高营养负荷的特定地点为目标,通过生活的海岸线缓冲区它利用植被来帮助捕获沉积物,并过滤流入河流和海湾的水。

“我们可以做的事情进一步延伸恢复美元并处理一些这些具体问题只是让我们的恢复努力更加成功,并帮助提高水质,”他说。

Mulholland很高兴这个问题得到了关注。“当我们想到海平面上升时,我们想到了陆地面临的风险,我们住在哪里,不得不四处走动,”她说。“[但]这里留在陆地上的任何东西都会回到水中。任何事物。这是重力。“