古巴的清潔河流顯示出減少營養污染的好處

古巴的清潔河流顯示出減少營養污染的好處 來自Estudios Ambientales de Cienfuegos中心的團隊成員Aniel Arruebarenna準備收集流量測量值。 約書亞·布朗/佛蒙特大學, CC BY-ND

在過去60年的大部分時間裡,美國和古巴的外交關係非常有限。 奧巴馬總統開始了 美古巴關係正常化,但特朗普政府撤銷了這項政策, 大幅減少互動 兩國之間。

在這一艱難的歷史中,科學合作是一個亮點。 自19世紀以來,史密森尼學會和美國國家科學院等美國機構 與古巴同行合作 了解病媒傳播疾病傳播等主題。 儘管政治摩擦常常使這種夥伴關係具有挑戰性,但雙方的許多科學家都相信他們的國家 獲利 共同應對健康和環境挑戰。

我們是研究地球科學家 景觀如何變化 通過諸如 糜爛。 在過去的兩年半中,我們和我們的美國科學家團隊一直在與古巴地球科學家合作,以了解古巴逐步實施的農業政策對環境和水質的影響。

在最近發表的一項研究中,我們表明古巴河流是 比強大的密西西比州還乾淨。 為什麼? 因為古巴農民實行有機農業和保護性農業來 減少水土流失和養分流失。 總而言之,古巴在防止農業受到河流污染方面比美國做得更好,其結果提供了有益的教訓。

古巴的有機耕作制度已受到世界許多其他地區的關注。

可持續農業的一個測試案例

古巴的河流從高山流向大海,穿過充滿牛的牧場,甘蔗和稻田, 森林,濕地和紅樹林。 一路上,地下水從下方滲入河道。 大雷雨來襲時,水從地上傾瀉而下。


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這些流動將土壤和溶解的物質帶入溪流,然後將這些負荷傳遞到海岸。 古巴的海岸線有豐富的紅樹林灌木叢,水下海草床和一些加勒比海的 保存最完好的珊瑚礁.

由於古巴科學家可以追溯到1980年代後期在全國范圍內進行的有機農業試驗,因此我們對與古巴科學家進行合作產生了興趣。 古巴前貿易夥伴蘇聯解體後,古巴農民失去了使用化肥,農藥和重型設備的機會,不得不 採用更俱生態基礎的方法。 他們的經驗能否為養活世界提供更可持續的方法的藍圖?

我們使用 研究之門 網絡找到古巴合作者。 受支持 美國國家科學基金會Estudios Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos,我們在古巴進行的研究基於我們在全球範圍內所做的測量。

古巴的清潔河流顯示出減少營養污染的好處 古巴科學家Aniel Arruebarenna和Victor Perez從古巴西部的河水中過濾出沉積物,從而可以準確分析水中溶解的元素。 保羅·比爾曼, CC BY-ND

古巴的肥料徑流減少

在這項研究中,我們分析了古巴中部25條河流中每條河流的水樣,尋找元素週期表中的元素和細菌。 我們的 第一結果 研究表明,古巴的可持續農業實踐通過減少從田地流到當地水域的氮肥的量,將農業對河流水質的影響最小化。

古巴農民每英畝農田使用的肥料大約是美國農民的一半(3年為每平方公里6噸對2016噸)。 結果,古巴中部的河流中溶解氮的濃度比密西西比河中的溶解氮低得多。 超過一百萬平方英里 美國農業中心地帶。 我們分析的古巴河流平均每升水含氮0.76毫克,而密西西比河從1.3-2012年為每升2019毫克。

美國的每英畝農作物單產高於古巴,部分歸功於肥料的使用,但這種權衡是顯而易見的。 營養物質從美國農田中傾瀉而下,流向密西西比河, 墨西哥灣死區,這是一片海洋,氧氣含量極低,幾乎沒有海洋生物能夠生存。 死區形成於每年夏天,春季降雨為該地區提供覆蓋, 平均6,000平方英里 最近幾年。

古巴的清潔河流顯示出減少營養污染的好處 OrganopónicoEl Alba,位於古巴錫恩富戈斯的有機城市花園。 保羅·比爾曼, CC BY-ND

古巴的河流確實含有其他污染物。 我們在採樣的大多數河流中發現了高水平的細菌和沈積物。 DNA分析表明,這些細菌中至少有一些來自牛的內臟。 在古巴中部進行野外作業時,我們看到了許多母牛,這些動物可以自由進入當地溪流。 簡單的解決方案,如圍欄河岸,可以大大降低地表水中的細菌含量。

我們還發現古巴河水中的鈣,鈉和鎂含量自然很高。 這些材料來自天然被雨水溶解的岩石。 儘管它們可能會在茶壺中留下水垢並改變水的味道,但它們對人體均無害。

古巴的清潔河流顯示出減少營養污染的好處 古巴西部Vinales山谷的石灰岩峭壁溶解在充足的暖雨中,並向河水中添加鈣。 佛蒙特大學Paul Bierman

加強科學合作

儘管我們已經在格陵蘭的冰蓋和中國西南地區的稻田上進行了實地調查,但是在古巴,這項工作對我們個人和個人而言都是一次寶貴的經驗。 我們發現,即使對於大多數領導人都迴避了古巴人民數十年的美國人來說,古巴的文化也很熱情好客。

分享和團隊合作是古巴文化的重要組成部分。 當我們在首次訪問古巴時帶出美國小吃時,我們的合作夥伴堅稱這些禮物必須與整個實驗室工作人員共享。 在一月的熱帶陽光下,科學家,技術人員,秘書和董事聚集在外面,吃佛蒙特州的楓糖糖果和藍莓果醬。

我們將此項目視為 科學外交 在行動。 但是,在美國同意向古巴科學家授予簽證之前,我們的古巴夥伴無法訪問我們。 特朗普政府的發展方向相反: 暫停商業和公共包機航班 從美國對古巴實施制裁,旨在 拒絕古巴使用硬通貨.

隨著COVID-19大流行在全球蔓延,科學合作比以往任何時候都更加重要。 對我們來說,對一個人均醫生人數比地球上任何國家都多的國家增加製裁是沒有道理的 響應比許多國家都成功 到COVID-19。 我們認為,重新開放與古巴的交流和分享有助於治愈國際社會的知識將使美國的科學受益。

關於作者

保羅·比爾曼(Paul Bierman),地質和自然資源教授,岡德環境研究所研究員, 佛蒙特大學 以及地質學副教授Amanda H. Schmidt, 奧伯林學院和音樂學院

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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