生涯にわたる研究がメキシコ湾の「デッドゾーン」と中西部の肥料流出を結びつける

科学者らは、今年の低酸素地帯は平均より小さいが、それでも昨年より大きいと予想している

2023年6月7日午前5時

ルイジアナ州ココドリー — 1985 年の夏、ナンシー・ラバラは調査船でメキシコ湾、そして科学的未知の世界へ出航しました。

当時、科学者たちは、湾岸や他の湾や川に時折現れる、低酸素と呼ばれる低酸素水が広範囲に広がることについてほとんど知りませんでした。その夏、ラバラ氏のチームは、これらの地域が湾の底に住む生物とどのように関係しているのかを発見することに着手した。

ルイジアナ大学海洋コンソーシアムとルイジアナ州立大学のチームは、数マイル沖合の水と堆積物のサンプルを分析しているときに、低酸素状態がミシシッピ川からテキサス州まで広がっており、夏のほとんどの間継続していることをすぐに発見した。

その後、研究者らはその原因を特定した。湾内の窒素とリンの量が増加したのは、主にミシシッピ川流域の農場の肥料やその他の発生源からの流出によるものだった。

⧉ 関連記事：立ち泳ぎ水：焦点が絞られておらず、資金不足により、よりきれいな水の目標が揺らいでいる

ラバラ氏の研究は、メキシコ湾の「デッドゾーン」を科学地図上に、そして国民の意識の中に位置づけ、米国環境保護庁のミシシッピ川/メキシコ湾低酸素対策委員会の創設と、栄養汚染と闘うための多くの取り組みにつながった。 EPAは、これを「アメリカで最も広範囲に発生し、費用がかかり、困難な環境問題の1つ」と呼んでいる。

ほぼ 40 年にわたって、ラバラ氏はその分野の巨人となり、議会で複数回証言し、LSU で数え切れないほどの学生を指導し、約 160 の研究を発表しました。

現在73歳のラバライスさんは、年齢と健康上の問題から、もう調査航海に参加するつもりはないと語った。しかし、彼女は仕事に携わり続け、次世代の育成に取り組んでいます。

「私は公共の利益をサポートできる研究を行うことを信じています」と彼女は言いました。「これもその方法の一つです。」

テキサス州ウィチタフォールズで生まれたラバラさんは、水への愛情を持って育ちました。彼女は 19 歳でスキューバダイビングの資格を取得しました。このスキルは、湾岸水面下 60 フィートのモニターを交換するときに役立ちます。

地元の環境ジャーナリスト、エリン・ジョーダンとブリトニー・J・ミラーが執筆する週に一度の「環境とアウトドア」ニュースレターにご登録ください。

毎週木曜日にあなたの受信箱に配信されます

サインアップしていただきありがとうございます。 [email protected] と [email protected] を連絡先に追加してください。

1985 年にメキシコ湾での LUMCON の最初の低酸素調査クルーズを担当し、全長 116 フィートの船でフルタイムの乗組員を指揮したとき、彼女はテキサス大学オースティン校で海洋科学の副専攻で動物学の博士号を取得したばかりでした。長い調査船ペリカン。

「私は彼女の献身性と知性だけでなく、不屈の精神という点でも、彼女に対して多大な敬意を抱きました」とLUMCON初代事務局長のドン・ボエッシュは語った。

乗組員はテレボーン湾を出発し、約6〜8時間かけてデッドゾーンに到着し、確立されたステーションで酸素測定を行った。このネットワークは最終的に約 40 局から 80 局に成長し、ルイジアナ州からテキサス州までの海岸に広がりました。

ラバラと彼女の同僚はまた、文字通り栄養素の歴史を掘り下げました。湾の底の泥の中にチューブを挿入し、それをスライスすることで、堆積物のさまざまな層の年代を特定し、数十年前の炭素と窒素の量を特定することができました。これは、湾岸が常に酸素不足だったわけではないことを証明した。

「私たちはストーリーをつなぎ合わせ、長期的なデータセットを開発するためにあらゆる種類のことを行いました」とラバレー氏は語った。

時間が経つにつれて、乗組員にはさまざまな分野の教授、科学者、学生、ボランティアが含まれるようになりました。一人は海洋学者仲間で、現在はLSUの教授であるユージン・ターナーだった。当初から低酸素研究の中心人物であった彼は、ラバラ氏のパートナーにもなり、二人は 1988 年に結婚しました。二人は協力して、湾岸における低酸素症の原因と影響を詳しく調べることに取り組みました。

1998年までに、ラバラ氏は議会の委員会で証言し、なぜ低酸素症を懸念する必要があるのかを議員に伝えていた。その結果、議会は低酸素症を緩和するために毎年連邦資金を米国海洋大気局に寄付すべきであると決定した。

「私たちが話し始めたとき、彼女は私を笑いました。彼女は『ああ、論文を書いて政策を変えるつもりですか？』と言いました」とターナー氏は語った。「しかし、それが私たちのやることなのです。」

ラバラ氏は 2005 年に LUMCON のエグゼクティブディレクターに就任し、2016 年までその職を務めました。彼女の研究は、湾岸低酸素症について現在わかっていることのほとんどを文書化しました。

毎年 5 月から 9 月頃まで、湾岸は米国最大の低酸素地帯になります。低酸素状態は、水域の酸素濃度が水 1 リットルあたり 2 ミリグラム未満の場合に発生します。それは通常、その地域のほとんどの生物の死または逃亡を意味します。

低酸素症は水中で自然に発生する可能性がありますが、20 世紀以降、人為によって問題が悪化しました。農場の肥料やその他の源から流出した栄養塩は川や小川に流れ込み、水路内の窒素とリンが増加します。

春から初夏にかけて、ミシシッピ川流域の州や地方からの栄養塩が流域と湾に流れ込みます。過剰な栄養素を含む淡水が湾岸の塩水の上に存在し、藻類の繁殖を促します。藻類は最終的に死んで下の塩水に沈み、供給された酸素を使い果たします。

権利擁護団体「ヘルシー・ガルフ」の上級政策ディレクター、マット・ロタ氏は、栄養汚染への対処は誰にとっても重要だと述べた。

「デッドゾーンを引き起こすために私たちが行っていることは、健康な土壌を減少させ、飲料水やレクリエーション用水の汚染を引き起こしています」と彼は言いました。

この低酸素の怪物は、2022年には湾の約3,275平方マイルに広がっていた。米国海洋大気局は火曜日、この夏その面積は4,155平方マイルになると予測していると発表した。

2023 年の予測は、この地域における不感帯測定の 36 年間の歴史の平均である 5,364 平方マイルよりも小さいものの、2035 年までに不感帯を 1,900 平方マイル以下に縮小するという低酸素タスクフォースの目標を大幅に上回っています。。

「我々は軌道に乗っていない」とラバライスはゴールについて語った。「私は社会的意志など存在しないと言い続けています。」

このゾーンは、主にミシシッピ川からの流量が少ないため、平均面積よりも小さくなると予測されています。

1950 年代以来、ミシシッピ川流域の窒素量は 3 倍に増加し、中西部の州で散布された肥料の影響もあってリンの量も増加しました。

議会は1972年の浄水法から農業を免除し、栄養汚染を管理する責任を各州に委ねた。これにより、農場などの非点源からの栄養流出を制限するEPAの能力が制限される。その結果、肥料を使わずに自然に土壌を豊かにする作物の輪作など、農民のための自主的なプログラムを通じて栄養素を削減するための複数の連邦および州の資金提供による取り組みが行われている。

しかし、これらの取り組みは、デッドゾーンのサイズを劇的に縮小するという目標をまだ達成していません。研究者や支持者の中には、流出削減の責任は自発的な変更を採用する動機がほとんどない個々の農家ではなく、農業システムに負わせるべきだと主張する人もいる。

ラバレーにとって、粘り強さが勝負です。彼女は、個人の役割を軽視すべきではないと信じています。彼女は個人的な影響を減らすために、肉の摂取量を減らし、エタノール燃料の使用を避けています。

「私は、良い努力が良い結果を生むという楽観的な考えを持ち続けるように努めています。」彼女は2021年の自身の仕事についての振り返りの中で次のように書いている。

ラバラ氏は湾岸低酸素研究の主導権を握る時代に終止符を打ち、海洋生物学者のカサンドラ・グラスピー氏を指導して手綱を引き継いでいる。

グラスピーは底生生物、つまり海底に生息する生物を研究しています。オレゴン州で低酸素症を研究する博士課程を修了した後、グラスピー氏はラバラ氏と同じ学部の LSU の教授になった。

グラスピー氏は、年次調査航海と今後のいくつかの関連研究を指揮することに加えて、ラバラ氏の研究室の一部が将来どうなるかを決定している。彼女は、監視活動を拡大および更新し、農家の子供たちを含む過小評価されているグループの学生のためのインターンシップを創設したいと考えています。

しかし、将来の取り組みに費用を支払うのは難しいかもしれません。 NOAA は、水中の酸素を測定する調査航海に資金を提供し、データセットを長期間維持します。しかし、栄養素の分布などの要因に関する長期研究を続けるには追加の資金が必要であり、グラスピー氏とラバラ氏はその確保に向けて取り組んでいる。

仕事は決して終わっていないが、ラバレー氏は将来に希望を抱いている。

「健全な湾を見たいです」と彼女は言った。「私たちは元の場所に戻ることはできませんが、進歩することはできます。」

この記事は、フロリダ大学ジャーナリズム・コミュニケーション学部とミズーリ大学ジャーナリズム学部による肥料を調査する特別プロジェクト「ザ・プライス・オブ・プレンティ」の一部であり、ピューリッツァー・センターの全国的な「つながる海岸線」報道活動の支援を受け、ミシシッピ川によって配布されたものである。盆地農業およびウォーターデスク。

⧉ 関連記事：