Исследование: Как молочное производство может улучшить гидроэкологию

Чтобы узнать, как аграрии могут повлиять на природу, исследователи использовали Soil and Water Assessment Tool, сокращенно SWAT - это модель, разрабатываемая для оценки воздействия методов управления земельными ресурсами на крупные водосборные бассейны. Ученые настроили эту модель для изучения гидрологии в Пенсильванском водоразделе Spring Creek, а также смоделировали процессы производства на четырех местных молочных фермах. Фермы отличались по площади, поэтому разработчики использовали усредненные данные по загрязнению окружающей среды, исходя из статистики сельхозпредприятий по штату. Все четыре молочные фермы имеют примерно одинаковое количество поголовья, одинаковые корма, и, как следствие, производят один и тот же объем навоза со схожим набором микроэлементов в составе. Различия, как уже было сказано, только в земельных ресурсах - поэтому кормопроизводственные мощности у предприятий оказались разными.

Система смоделировала четыре сценария экологического состояния региона в течение следующих 12 лет, учитывая работу ферм. По результату исследования ученые пришли к выводу, что использование современных технологий может существенно улучшить качество воды за счет сокращения загрязнений. Моделирование показало, что через 12 лет эти фермы сократят количество вредных осадков в речном потоке, в том числе уменьшат среднюю концентрацию наносов на 31%, органического азота на 41-53%, нитратов на 23%, органического фосфора на 36-45% и неорганического на 32-43%. Два сценария показали, что в выбросы закиси азота также могут снизиться из-за денитрификации сточных вод.

“Мы хотели оценить, что произойдет в масштабах всего водораздела, если молочные фермы будут применять современные и экологичные методы работы”, - заявила Хизер Карстен, доцент экологии и растениеводства из Пенсильванского колледжа сельскохозяйственных наук, чья группа проводила исследование. “Конечно, достижение таких результатов в природоохране не может быть простым и дешевым, фермерам потребуется производить больше кормов, им понадобятся технологии и финансовая поддержка, чтобы внедрить лучшие методы управления” - добавляет Карстен.

По данным Мостофы Амина, научного сотрудника кафедры ирригации и водных ресурсов Бангладешского сельскохозяйственного университета, на сегодняшний день только треть земли на территории водораздела Spring Creek пригодна для сельского хозяйства. Ранее Амин использовал данные с трех станций мониторинга геологической службы США, чтобы настроить SWAT для моделирования гидрологических процессов, которые способствуют накоплению осадков в этом водоразделе.

“Использование этой технологии для моделирования позволило оценить влияние сельского хозяйства на природу в долгосрочной перспективе” - заявил Амин. “Мы узнали, что сценарии работы молочных ферм могут уменьшить потери питательных веществ и снизить количество вредных осадков в водоразделе, и, в конечном итоге, помочь достичь максимальных целевых показателей по составу воды в Чесапикском заливе”, - добавляет эксперт.

Источник: phys.org