世界中のほとんどの海洋および沿岸水生態系は、富栄養化に苦しんでいます。これは、リンや窒素など、水域の栄養素が豊富になった結果です。最も一般的な結果は、藻類の増殖、水の透明度の低下、および酸素の枯渇です。富栄養化との闘いは主要な社会的課題であり、海への栄養負荷の削減に関する多くの国際的な指令と協定が存在します。栄養負荷削減対策の実施には非常に費用がかかり、しばしば衝突が発生します.
私たちの質問は、進行中の気候変動が富栄養化とその管理にどのように影響するかということです。窒素の利用可能性が主に海洋の一次生産性を決定するため、私たちは窒素に焦点を当てています。沈降に加えて、脱窒は、大気中の窒素 (N) を除去し、富栄養化を制御するため、海が提供する最も重要な生態系サービスの調節です。脱窒は、空間的および時間的に大きく変化するプロセスであり、温度と水中の窒素濃度に大きく依存します。一般に、気候変動と気温の上昇は脱窒を促進し、海の浄化能力を向上させると考えられています.
ただし、これらの内部プロセスは、窒素の外部供給と相互作用し、大きな川に流れ込みます。河川流域では、窒素負荷に対する気候変動の影響は予測がはるかに難しく、地域によって異なります。主な推進要因は、河川流域の降水パターンの変化に起因する窒素濃度と水収支の変化です。
バルト海の生態系モデルを適用し、現在の状況と将来の気候 (シナリオ A1B) の脱窒速度をシミュレートします。対照的な 3 つの主要な河川流域、すなわちオードラ (ドイツ/ポーランド)、ヴィスワ (ポーランド)、ネヴァ (ロシア) に焦点を当てます。生態学的モデルを地域の経済計算と結び付けることにより、将来の気候における河川負荷の変化が海の脱窒の変化とどのように相互作用するかを評価し、河川流域管理アプローチの金銭的影響を計算し、管理への影響について議論します。
すべてのバルト海のケーススタディでは、流入する窒素負荷の 90% 以上が、主に沿岸水域で脱窒の対象となります。気候変動シナリオ (A1B) の場合、私たちのアプローチは、河川の N 負荷を 7690 トン/年 (オドラ)、6410 トン/年 (ヴィスワ川) に減らし、ネヴァ川の負荷を 3200 トン/年増加させることを示唆しています。同時に、私たちのモデルの結果は、窒素負荷の脱窒が 9.1% (Odra) および 9.9% (Neva) 増加し、Vistula 負荷に関して小さな変化があることを示唆しています。
3 つの河川流域すべてにおいて、気候変動は政策目標、つまり隣接する沿岸海域の窒素濃度の低下を低コストで達成するのに役立ちます。気候変動のために実施する必要のない負荷削減対策の金銭的利益は、Odra で 112 億 7000 万ユーロ/年、Vistula で 20 億ユーロ/年、Neva で 9200 万ユーロ/年と推定されています。
評価は、想定される気候変動シナリオと経済的アプローチに大きく依存しますが、気候変動の影響は河川流域間で大きく異なり、栄養負荷削減管理計画で考慮する必要があることを示しています。
これらの調査結果は、 3 つのバルト川流域 - 沿岸海域における脱窒と関連する回避コストに対する気候変動の影響というタイトルの記事で説明されています 、Journal of Coastal Conservation に掲載されました。この研究は、ライプニッツ バルト研究研究所の Gerald Schernewski によって主導されました。
