Μπορεί η κλιματική αλλαγή να βοηθήσει στη διαχείριση του αζώτου στη λεκάνη απορροής ποταμού – Συστήματα παράκτιας θάλασσας;
Τα περισσότερα θαλάσσια και παράκτια υδάτινα οικοσυστήματα παγκοσμίως υποφέρουν από ευτροφισμό. Είναι το αποτέλεσμα του εμπλουτισμού των θρεπτικών συστατικών στο υδάτινο σώμα, όπως ο φώσφορος και το άζωτο. Οι πιο κοινές συνέπειες είναι ο πολλαπλασιασμός των φυκιών, η μειωμένη διαφάνεια του νερού και η εξάντληση του οξυγόνου. Η καταπολέμηση του ευτροφισμού είναι ένα σημαντικό κοινωνικό καθήκον και υπάρχουν πολλές διεθνείς οδηγίες και συμφωνίες για τη μείωση του φορτίου θρεπτικών ουσιών στη θάλασσα. Η εφαρμογή μέτρων μείωσης του φορτίου θρεπτικών συστατικών είναι πολύ δαπανηρή και συχνά προκαλεί συγκρούσεις.
Το ερώτημά μας είναι πώς επηρεάζει η συνεχιζόμενη κλιματική αλλαγή τον ευτροφισμό και τη διαχείρισή του; Εστιάζουμε στο άζωτο γιατί η διαθεσιμότητά του καθορίζει κυρίως την πρωτογενή παραγωγικότητα στις θάλασσες. Εκτός από την καθίζηση, η απονιτροποίηση είναι η πιο σημαντική ρυθμιστική υπηρεσία οικοσυστήματος που παρέχεται από τη θάλασσα, επειδή απομακρύνει το άζωτο (Ν) στην ατμόσφαιρα και ελέγχει τον ευτροφισμό. Η απονιτροποίηση είναι μια χωρικά και χρονικά μεταβλητή διαδικασία και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία και τις συγκεντρώσεις αζώτου στο νερό. Γενικά, θεωρείται ότι η κλιματική αλλαγή και η αύξηση της θερμοκρασίας ευνοούν την απονιτροποίηση και βελτιώνουν την ικανότητα καθαρισμού των θαλασσών μας.
Ωστόσο, αυτές οι εσωτερικές διεργασίες αλληλεπιδρούν με την εξωτερική παροχή αζώτου, εισερχόμενοι με μεγάλα ποτάμια. Στις λεκάνες απορροής ποταμών, οι συνέπειες της κλιματικής αλλαγής στα φορτία αζώτου είναι πολύ πιο δύσκολο να προβλεφθούν και διαφέρουν μεταξύ των περιοχών. Οι κυριότεροι κινητήριοι παράγοντες είναι οι αλλαγές στις συγκεντρώσεις αζώτου και στους προϋπολογισμούς του νερού, που προκύπτουν από αλλαγές στο μοτίβο βροχοπτώσεων στις λεκάνες απορροής ποταμών.
Εφαρμόζουμε ένα μοντέλο οικοσυστήματος για τη Βαλτική Θάλασσα και προσομοιώνουμε τα ποσοστά απονιτροποίησης για την παρούσα κατάσταση και για ένα μελλοντικό κλίμα (σενάριο Α1Β). Επικεντρωνόμαστε σε τρεις μεγάλες, αντίθετες λεκάνες απορροής ποταμών, δηλαδή την Όντρα (Γερμανία/Πολωνία), τη Βιστούλα (Πολωνία) και τη Νέβα (Ρωσία). Συνδέοντας το οικολογικό μοντέλο με περιφερειακούς οικονομικούς υπολογισμούς, αξιολογούμε τον τρόπο με τον οποίο τα μεταβαλλόμενα φορτία των ποταμών σε ένα μελλοντικό κλίμα αλληλεπιδρούν με την αλλαγή της απονιτροποίησης στη θάλασσα, υπολογίζουμε τις νομισματικές συνέπειες για τις προσεγγίσεις διαχείρισης λεκάνης απορροής ποταμού και συζητάμε τις επιπτώσεις διαχείρισης.
Σε όλες τις περιπτωσιολογικές μας μελέτες στη Βαλτική, πάνω από το 90% των εισερχόμενων φορτίων αζώτου υπόκεινται σε απονιτροποίηση, κυρίως στα παράκτια ύδατα. Για το σενάριο της κλιματικής αλλαγής (A1B), η προσέγγισή μας προτείνει μειωμένα φορτία Ν-ποταμού 7690 t/a (Odra), 6410 t/a (Vistula) και αυξημένα φορτία 3200 t/a για τον Νέβα. Ταυτόχρονα, τα αποτελέσματα του μοντέλου μας υποδηλώνουν αυξημένη απονιτροποίηση των φορτίων αζώτου κατά 9,1% (Odra) και 9,9% (Neva) και μικρές αλλαγές σε σχέση με τα φορτία Vistula.
Σε συνδυασμό, και στις τρεις λεκάνες απορροής ποταμών, η κλιματική αλλαγή συμβάλλει στην επίτευξη στόχων πολιτικής, δηλαδή χαμηλότερες συγκεντρώσεις αζώτου στη γειτονική παράκτια θάλασσα, με χαμηλότερο κόστος. Το χρηματικό όφελος από τα μέτρα μείωσης του φορτίου που δεν χρειάζεται να εφαρμοστούν λόγω της κλιματικής αλλαγής υπολογίζεται σε 11.270 εκατομμύρια €/ετησίως για το Odra, 2.000 εκατομμύρια €/ετησίως για το Βιστούλα και 92 εκατομμύρια €/ετησίως για τον Νέβα.
Οι αποτιμήσεις εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το υποτιθέμενο σενάριο κλιματικής αλλαγής και την οικονομική προσέγγιση, αλλά δείχνουν ότι οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής διαφέρουν πολύ μεταξύ των λεκανών απορροής ποταμών και πρέπει να λαμβάνονται υπόψη στα σχέδια διαχείρισης μείωσης του φορτίου θρεπτικών συστατικών.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφηκαν στο άρθρο με τίτλο Επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στην απονιτροποίηση και το σχετικό κόστος αποφυγής σε τρεις λεκάνες απορροής ποταμών της Βαλτικής – συστήματα παράκτιας θάλασσας , που δημοσιεύτηκε στο Journal of Coastal Conservation. Επικεφαλής αυτής της εργασίας ήταν ο Gerald Schernewski από το Ινστιτούτο Leibniz για την Έρευνα της Βαλτικής.
