Le fleuve Mississippi près de Vicksburg, en regardant vers le nord-est le pont de l'Interstate 20, le confluent de la rivière Yazoo est au premier plan. La photo a été prise par un drone piloté par Jim Alvis et Mike Manning du U.S. Geological Survey à l'été 2016. Crédit :USGS
Une équipe de scientifiques, dont un écologiste aquatique de l'Université du Michigan, prévoit cet été la zone hypoxique du golfe du Mexique ou "zone morte, " une zone peu ou pas d'oxygène qui peut tuer les poissons et autres animaux marins, être environ 4, 880 milles carrés, un peu plus petit que l'état du Connecticut.
La zone prévue en 2021 est plus petite que, mais proche de, la taille mesurée moyenne sur cinq ans de 5, 400 milles carrés. Cependant, la zone morte prévue cette année serait encore plus du double de l'objectif à long terme fixé par le groupe de travail interagences sur l'hypoxie du fleuve Mississippi et du golfe du Mexique, qui a fixé un objectif de réduire la taille de la zone hypoxique à une taille mesurée moyenne sur cinq ans de 1, 900 milles carrés.
"Chaque année, les prévisions seraient supérieures ou inférieures à une moyenne à long terme, alors qu'en fait la moyenne à long terme n'est pas acceptable, " dit Don Scavia, professeur émérite à la U-M School for Environment and Sustainability.
« Des réductions importantes sont nécessaires dans les plans d'action fédéraux-étatiques qui sont en place depuis près de 20 ans. quelque chose de différent doit être fait dans le bassin versant pour réellement réduire les charges en éléments nutritifs et réduire la taille de la zone morte, " dit Scavia, qui dirige l'une des nombreuses équipes de recherche en partenariat avec le gouvernement fédéral sur les prévisions annuelles.
Les prévisions d'hypoxie U-M pour le golfe du Mexique 2021 ont été publiées aujourd'hui par l'Administration nationale des océans et de l'atmosphère, qui finance les travaux. La zone morte prévue pour cette année est nettement inférieure à la 8, Zone hypoxique du golfe 2017 de 776 milles carrés, qui était la plus grande zone mesurée depuis le début de la cartographie en 1985.
Les prévisions sont basées sur une série de modèles qui intègrent les données sur le débit des rivières et les éléments nutritifs de l'U.S. Geological Survey.
« La compréhension des effets de l'hypoxie sur les ressources précieuses du golfe du Mexique a été un objectif à long terme de la recherche de la NOAA, " a déclaré Nicole LeBoeuf, directeur par intérim du National Ocean Service de la NOAA. "Ces modèles de prévision nous informent de l'ampleur potentielle de la zone hypoxique du golfe du Mexique qui pourrait avoir un impact sur les ressources marines vivantes et les économies côtières."
La zone morte annuelle du golfe du Mexique est principalement causée par une pollution excessive par les nutriments due aux activités humaines dans les zones urbaines et agricoles du bassin hydrographique du Mississippi. Lorsque les nutriments en excès atteignent le Golfe, ils stimulent une prolifération d'algues, qui finissent par mourir et se décomposer, épuiser l'oxygène lorsqu'ils coulent au fond.
Les faibles niveaux d'oxygène qui en résultent près du fond du golfe ne peuvent pas soutenir la plupart de la vie marine. Poisson, les crevettes et les crabes nagent souvent hors de la zone, mais les animaux incapables de nager ou de s'éloigner sont stressés ou tués par le manque d'oxygène. La zone morte du golfe du Mexique se produit chaque été.
Le bassin hydrographique du fleuve Mississippi englobe plus de 40 % de la zone continentale des États-Unis et traverse les frontières de 22 États. La pollution par l'azote et le phosphore dans les eaux de ruissellement et les rejets des zones agricoles et urbaines sont les principaux contributeurs à la zone hypoxique estivale annuelle dans le golfe du Mexique. Crédit d'image :Adapté de l'ensemble de données sur la couverture terrestre nationale de l'USGS
Le débit de la rivière en mai et la charge en éléments nutritifs associée dans le golfe du Mexique se sont avérés être un facteur majeur contribuant à la taille de la zone morte. En mai 2021, le débit des fleuves Mississippi et Atchafalaya était d'environ 2 % inférieur à la moyenne à long terme entre 1980 et 2020.
Le U.S. Geological Survey estime que ce débit fluvial inférieur à la moyenne a transporté 90, 500 tonnes de nitrate et 15, 600 tonnes de phosphore dans le golfe du Mexique rien qu'en mai. Ces charges de nitrate étaient d'environ 32 % inférieures à la moyenne à long terme, et les charges de phosphore étaient d'environ 9 % inférieures à la moyenne à long terme.
L'USGS en exploite plus de 3, 000 jauges de cours d'eau en temps réel, 60 capteurs de nitrate en temps réel et 38 sites de surveillance à long terme pour mesurer les nutriments dans les rivières du bassin versant du Mississippi-Atchafalaya. Les données de ces réseaux sont utilisées pour suivre les changements à long terme des apports de nutriments dans le golfe et pour aider à construire des modèles de sources de nutriments et de points chauds dans le bassin versant.
"Les résultats récents des modèles USGS montrent que les sources agricoles sont ensemble les plus grandes sources de nutriments dans le Golfe, et qu'une grande partie de cela provient du Haut-Midwest et des régions le long du fleuve Mississippi. Mais les zones urbaines, traitement des déchets humains, précipitations et poussières atmosphériques, et les sources naturelles contribuent également de grandes quantités, " dit Don Cline, directeur associé pour la zone de mission des ressources en eau de l'USGS.
Alors que la prévision de la zone hypoxique suppose des conditions météorologiques côtières typiques, la taille de la zone morte mesurée pourrait être perturbée et sa taille modifiée par des événements météorologiques majeurs, comme les ouragans et les tempêtes tropicales, qui mélangent les eaux océaniques, comme en 2018, 2019 et 2020. Une enquête de suivi soutenue par la NOAA, prévu pour la fin de l'été, confirmera la taille de la zone morte de 2021 et constitue un test clé de la précision des modèles de la NOAA.
La zone morte prévue cette année serait plus grande que l'objectif à long terme fixé par le groupe de travail interagences sur l'hypoxie du fleuve Mississippi et du golfe du Mexique. Le groupe de travail s'efforce de réduire la zone morte du Golfe en identifiant et en mettant en œuvre des stratégies collaboratives de réduction des éléments nutritifs dans le bassin versant du fleuve Mississippi, et s'est fixé pour objectif de réduire la taille de la zone hypoxique à une taille mesurée moyenne sur cinq ans de 1, 900 milles carrés.
Les modèles de prévision d'hypoxie de la NOAA, avec la surveillance de l'USGS des nutriments dans les rivières, aider à prédire comment l'hypoxie dans le golfe du Mexique est liée aux nutriments provenant de tout le bassin du fleuve Mississippi. Le groupe de travail les utilise pour aider à éclairer les objectifs de réduction de l'azote et du phosphore dans l'ensemble du bassin hydrographique.
« Le groupe de travail sur l'hypoxie joue un rôle essentiel dans la gestion des charges de nutriments dans le bassin du fleuve Mississippi afin de réduire au fil du temps la taille de la zone hypoxique, " a déclaré John Goodin, directeur de l'Office of Wetlands de l'Environmental Protection Agency des États-Unis, Océans et bassins versants.
"Grâce au leadership de l'État dans la mise en œuvre de stratégies de réduction des éléments nutritifs, le soutien de l'EPA et d'autres agences fédérales, et partenariats avec les organismes de bassin et les partenaires de recherche, nous continuerons à relever le défi de l'hypoxie du Golfe. Ces prévisions annuelles continueront d'éclairer nos efforts collectifs. »
