مانیتور محیط زیست | چگونه نظارت محیطی خط ساحلی دریاچه ماسکگون را تغییر داد

قرن ها پیش، دریاچه ماسکگون در شهرستان ماسکگون یکی از بسیاری از دریاچه های بکر در منطقه دریاچه های بزرگ بود. بر اساس گزارش مطالعاتی انجمن بین‌المللی تحقیقات دریاچه‌های بزرگ، موقعیت مناسب آن درست در کنار دریاچه میشیگان، و بنابراین دسترسی به تجارت در سراسر منطقه، صنایع مختلفی مانند چوب‌برداری و کارخانه‌های کاغذ را به خود جذب کرده است.

در اواسط دهه 1900، خط ساحلی ماسکگون مملو از صنعتی بود که برای ساکنان محلی شغل ایجاد می کرد و جمعیت بیشتری را برای کار در کارخانه ها جذب می کرد. با این حال، روی خود دریاچه، شیوه‌های مدیریت ضعیف آب طوفان و آلودگی مستقیم منبع نقطه‌ای ناشی از کارخانه‌ها و ریخته‌گری‌های مجاور، اکوسیستم را از بین می‌برد.

به گفته آلن استینمن، استاد منابع آب در موسسه منابع آب انیس دانشگاه ایالتی گراند ولی، مردم می توانند بر اساس رنگ دریاچه که بر اساس پساب کارخانه تغییر می کند، تشخیص دهند که چه کارخانه هایی در حال فعالیت هستند.

در پایان قرن بیستم، بیشتر کارخانه‌ها در این شهر شلوغ تعطیل شدند و دریاچه‌ای آلوده را پشت سر گذاشتند و صدها شغل محلی را با خود بردند.

شهر در مواجهه با صنعت رو به زوال و دریاچه ای فرسوده، می خواست خود را بازتعریف کند و بخش اصلی این امر احیای دریاچه و توسعه صنایع جدید در خط ساحلی آن بود.

جذب دانشگاه ایالتی گراند ولی، یک مؤسسه محلی نزدیک مستقر در آلندیل، یکی از راه‌هایی بود که شهر امیدوار بود اقتصاد مبتنی بر دانش را به منطقه بیاورد و همچنین درک بهتری از سلامت دریاچه به دست آورد و راه طولانی بهبود را آغاز کند.

آغاز برنامه پایش دریاچه ماسکگون

اولین قدم برای احیای دریاچه شناسایی تمام مشکلات موجود بود. این دریاچه توسط توافقنامه کیفیت آب دریاچه های بزرگ در سال 1987 به عنوان منطقه نگرانی (AOC) تعیین شد، اما بدون تلاش مداوم برای نظارت بر دریاچه، آگاهی از شرایط محدود است.

بنابراین، هنگامی که استاینمن در سال 2001 به عنوان مدیر جدید موسسه به منطقه نقل مکان کرد، یکی از اولین کارهایی که او تصمیم به انجام آن گرفت تامین بودجه برای یک پروژه نظارتی بلندمدت بود – که، به گفته او، به‌طور مشهور به‌دست آوردن و حفظ آن برای این نوع تلاش‌ها دشوار است.

با این حال، از آنجایی که شهر به دنبال تعریف مجدد خود در اطراف دریاچه بود و یک بنیاد اجتماعی برای شهرستان وجود داشت که تلاش‌های محلی مانند این را تأمین مالی می‌کرد، استاینمن تصمیم گرفت تا یک صندوق موقوفه ایجاد کند که پروژه نظارت را با بودجه بلندمدت پایدار تأمین کند.

موسسه منابع آب رابرت بی. آنیس (AWRI) دانشگاه ایالتی گراند ولی در ماسکگون، میشیگان. (اعتبار: Mike Hassett / GVSU-AWRI)

استینمن این طرح را به 15 رهبر جامعه ارائه کرد. هدف این بود که 150000 دلار برای موقوفه برای شروع پروژه و تأمین بودجه برای چندین سال بدون نیاز به بودجه اضافی فوراً فراهم شود.

هنگامی که ارائه به پایان رسید، اولین عضو کمیته – نماینده انجمن ماهیگیری ورزشی Muskegon – برخاست تا نظرات خود را در مورد ارائه بیان کند.

به گفته اشتاینمن، این نماینده گفت: “الا، این یک ایده عالی است، انجمن من 25000 دلار متعهد خواهد شد.”

نفر بعدی که ایستاده بود، بیل جکسون، یک شیمیدان آلی محلی و صاحب کسب و کار بود که گفت: “این دقیقا همان چیزی است که دریاچه ماسکگون به آن نیاز دارد.” به گفته Steinman، جکسون سپس دسته چک خود را بیرون آورد و چکی به مبلغ 125000 دلار نوشت و باقی مانده بودجه مورد نیاز برای رسیدن به هدف اولیه را در عرض چند دقیقه فراهم کرد.

اشتاینمن شروع می‌کند: “من به هدفم رسیدم و فکر کردم، “چه چیزی در مورد توسعه سخت است؟ این آسان است.” “بله، اگر افراد مناسبی را روی میز داشته باشید، البته آسان است – این نشان می دهد که منطقه ماسکگون چقدر حمایت می کند و همچنان ادامه دارد.”

دکتر بوپی بیداندا و مدیر رصدخانه آنتونی وینکه در پایان فصل صحرایی در کنار شناور رصدخانه در دریاچه ماسکگون ژست می گیرند. (اعتبار: Mike Hassett / GVSU-AWRI)

تلاش‌های پایش دریاچه ماسکگون

بودجه اولیه برای برنامه پایش کشتی که از سال 2003 داده‌های کیفیت آب را در 6 مکان اطراف دریاچه جمع‌آوری می‌کند ادامه یافت.

در سال 2011، بودجه اضافی از ابتکار بازسازی دریاچه‌های بزرگ (GLRI) از خرید شناور نظارتی در دریاچه ماسکگون حمایت کرد که شامل یک شناور داده NexSens مجهز به ثبت‌کننده داده تله‌متری و یک ایستگاه هواشناسی سطحی Lufft WS600 است.

این شناور با رشته سنسور خود به یک شناور زیرزمینی متصل می شود. این خط از زیر سطح تا پایین دریاچه با حسگرهای متناوب NexSens T-Node FR و کاوشگرهای چند پارامتری YSI امتداد دارد.

روی سطح یک حسگر نیترات SUNA، یک فلورومتر شناور Turner Designs C3 و یک حسگر تابش فعال فتوسنتزی LI-COR LI-192 قرار دارد. در پایین دریاچه، یک پروفیل‌کننده جریان آکوستیک داپلر که در پایین نصب شده است، سرعت و جهت جریان‌های آب را اندازه‌گیری می‌کند.

بنت مک آفی، متخصص داده، کاوشگر کیفیت آب چند پارامتری YSI EXO2 را در دریاچه ماسکگون در کشتی W.G. Jackson پایین می آورد. (اعتبار: Mike Hassett / GVSU-AWRI)

کل سیستم باد (سرعت و جهت)، دمای هوا، فشار هوا، بارندگی، رطوبت، کدورت، کلروفیل، فیکوسیانین، نیترات، اکسیژن محلول و سرعت و جهت جریان را اندازه گیری می کند.

شناور برای فصل بدون یخ در آب باقی می ماند و در طول زمستان با کمک آزمایشگاه تحقیقات محیطی دریاچه های بزرگ NOAA حذف می شود. اما آرایه حسگر زیرسطحی مستقر است و داده ها را در طول سال جمع آوری می کند.

از آنجایی که شناور در نزدیکی مرکز دریاچه قرار دارد، جمع آوری داده ها از برنامه پایش بلندمدت در بقیه دریاچه با استفاده از نمونه های گسسته از 6 مکان سه بار در سال، مکمل داده های رصدخانه است.

همراه با تلاش‌های نظارتی، GLRI در حال سرمایه‌گذاری 70 تا 80 میلیون دلاری در لایروبی اصلاحی کف دریاچه و احیای زیستگاه‌های ساحلی، حذف چندین دهه رسوبات آلوده، احیای تالاب‌ها و نرم‌سازی خطوط ساحلی است. این شهر همچنین شروع به احیای زمین های نزدیک به خط ساحلی برای احیای زیستگاه طبیعی و کاهش جریان رواناب های سمی در طول طوفان کرد.

تکنسین علمی مایک هاست یک شبکه بکسل پلانکتون را روی W.G. Jackson در دریاچه Muskegon نمایش می دهد. (اعتبار: کیتی تایرل/GVSU-AWRI)

دستیابی به اهداف نظارت: حذف دریاچه Muskegon به عنوان یک منطقه مشکل

پروژه نظارت دو هدف داشت. اول از همه برای شهر استفاده از داده‌ها برای نشان دادن اداره کیفیت محیطی میشیگان (اکنون EGLE) در آن زمان و سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده بود که این شهر به اهداف بازسازی که آنها به عنوان بخشی از طرح احیای دریاچه شناسایی کرده بودند، برآورده می‌کرد.

دوم حمایت از تلاش‌های تحقیقاتی در دانشگاه با جذب محققان و دانشجویان از سراسر کشور بود که می‌توانستند تحقیقات عملی و تلاش‌های نظارتی انجام دهند و از داده‌های آرشیو شده در کار خود استفاده کنند.

تأمین بودجه بذر تنها آغاز تغییر دیدگاه مردم محلی به دریاچه بود. استینمن توضیح می دهد: «ما می خواستیم ذهنیت را تغییر دهیم: به جای استفاده از دریاچه به عنوان فاضلاب، بیایید به آن به عنوان یک منبع طبیعی فکر کنیم.

در طی 15 سال گذشته، داده های برنامه پایش به اطلاع رسانی تغییرات مدیریتی کمک کرده و پیشرفت در جهت بهبود دریاچه مورد پایش قرار گرفته است. و در اکتبر 2025، اولین هدف به دست آمد زیرا دریاچه Muskegon رسما به عنوان AOC حذف شد.

امروزه، دریاچه ماسکگون یکی از طولانی‌ترین مجموعه داده‌های پیوسته را در جهان دارد، و پیشرفت‌ها در این دریاچه، منطقه را تغییر شکل داده است، درست همانطور که شهر بیش از دو دهه پیش زمانی که برای اولین بار از این پروژه حمایت مالی کرد، امیدوار بود.

دکتر آلن استینمن، استاد منابع آب. (اعتبار: GVSU-AWRI)