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ミシシッピ川流域の保全プログラムは、開発が生息地に及ぼす有害な影響を軽減する手法を実施し、将来の計画と管理に役立つ監視を行うことで、流域を保護・保全することを目的としています。主な焦点は、国内の大豆、トウモロコシ、畜産による農業排水からの栄養汚染、および堆積物や毒素に関する問題です。保全プログラムは、地元の農家や生産者と協力して過剰な栄養分を削減します。なぜなら、過剰な栄養分は、低酸素症や生息地の喪失とともに、深刻な水質問題を引き起こすからです。ミシシッピ川・メキシコ湾流域栄養タスクフォースなどの組織や、米国農務省（USDA）のプログラムであるアッパーミシシッピ川森林パートナーシップやミシシッピ川流域健全流域イニシアチブなどは、ミシシッピ川流域に残された資源の保全に貢献しています。
ミシシッピ川流域の保全は、川の水から栄養分を除去する能力が低下し、周辺の生態系が衰退しているため、多くの組織が取り組んでいる重要な課題となっています。ミシシッピ川流域は、面積1,837,000平方マイルの米国31州にまたがっています。[ 1 ]ミシシッピ川の栄養分を除去する能力は、ミシシッピ川自体やそれに繋がる支流沿いで行われている開発などのさまざまな人間活動によって低下しています。また、農地や都市の拡大のために、工学技術を用いて川、氾濫原、流域のレイアウトも変更されています。自然の草原が農業や都市利用のために土地に転換されるにつれて、ミシシッピ川とその隣接する支流に排出される栄養分が過剰になっています。硝酸塩とリンは、ミシシッピ川流域を汚染する主な汚染物質です。この栄養汚染は、水と空気中に自然に存在するリンと窒素の過剰に起因しています。ミシシッピ川上流域の農地では、トウモロコシの需要の高さが一因となって、硝酸塩肥料が農業で過剰に使用されています。バイオ燃料用のエタノールの製造に使用されるトウモロコシは、ミシシッピ川に流れ込む農地で最も重要な作物となっています。[ 2 ]大豆も、流域に流れ込むミシシッピ川上流域の農地で栽培されている作物であり、硝酸塩は、大豆とトウモロコシに使用される主な肥料です。
農業分野では、過剰施肥による汚染を減らすためにさまざまな変化が必要です。硝酸塩削減の解決策の1つは、マメ科植物などの代替作物を輪作で栽培することです。マメ科植物は硝酸塩を固定する能力があり、硝酸塩肥料の必要量を減らすことができます。[ 3 ]マメ科植物はトウモロコシや大豆に必要な大量の肥料を必要としないため、流域への硝酸塩の流出が減少します。[ 4 ]輪作に使用できる他の代替植物には、ミスカンサスやスイッチグラスがあります。これらの作物は、ミシシッピ川流域への硝酸塩の流入を効果的に削減します。[ 5 ]
保全対策は、川のリンと硝酸塩の汚染を減らすための代替作物として使用できます。栄養汚染は、流域と海岸につながる水路の人間と水生生物に影響を与えるため、保全対策は必要です。メキシコ湾は、汚染による最大の被害を受けています。[ 6 ]水中の正常な藻類の成長は、魚や他の水生生物の餌となるために必要ですが、ミシシッピ川流域に流入する過剰な窒素とリンのために藻類が急速に成長することがあります。藻類の過剰成長は藻類ブルームを引き起こし、水中の酸素量を減少させます。[ 7 ]酸素レベルの低下はメキシコ湾の水生生物を死滅させ、魚や他の水生生物を病気にさせる可能性があります。酸素レベルの低下はメキシコ湾の水生生物を死滅させ、魚や他の水生生物を病気にさせる可能性があります。藻類の大発生によって細菌やその他の有毒物質に汚染された水を飲んだり、魚やその他の水生生物を食べたりすると、人間に影響が出る可能性があります。貝類は藻類に汚染されやすく、人間が摂取すると非常に危険で、胃腸障害や発疹を引き起こす可能性があります。[ 8 ]
米国全土の何百万人もの人々がミシシッピ川流域とつながりのある水源を利用しています。これは、この流域が国内の地下水、井戸水、その他の水源支流とつながっているためです。この流域は国内最大の排水システムとしても機能しています。[ 7 ]硝酸塩とリンで汚染された流域の水を飲むと、特に乳幼児は深刻な健康被害を受ける可能性があります。汚染された水を処理するために使用される化学物質は非常に危険です。汚染された水を処理する実質的な代替手段がないため、これらの化学物質の使用を避けることはできません。[ 9 ]汚染された水源は流域にある森林にも害を与え、動物は栄養汚染によって汚染された水や植物を摂取すると影響を受ける可能性があります。硝酸塩とリンは空気も汚染し、空気が汚染されると、最終的には汚染物質が地面に降り注ぎ、流域を通る水路に流れ込みます。[ 10 ]
ミシシッピ川/メキシコ湾流域栄養タスクフォースは、メキシコ湾のデッドゾーンをなくすとともに、新しい農業慣行と栄養流出管理の実施を促進するという課題に取り組んでいます。ミシシッピ川は広大な流域から大量の栄養流出をメキシコ湾に排出し、藻類の異常繁殖を引き起こしています。過剰な藻類は、底層の溶存酸素濃度が非常に低い領域を作り出します。[ 11 ]多くの生物は低酸素レベルに耐えられず、その領域から去るか、酸素不足で弱ったり死んだりします。栄養負荷の大部分は、アイオワ州、イリノイ州、インディアナ州、ミネソタ州南部、オハイオ州のオハイオ川の北にある農地の排水に由来しています。[ 12 ]硝酸塩とリンは、ミシシッピ川流域を汚染する2つの主要な汚染物質です。この栄養汚染は、リンと窒素の過剰摂取によるものであり、これらはどちらも水や空気中に自然に存在する物質である。
2001年の行動計画は、ミシシッピ川から北湾に流入する窒素とリンの栄養負荷を削減することに焦点を当てた、湾の低酸素状態を軽減するための国家戦略です。この行動計画では、沿岸目標、流域内目標、生活の質目標の3つの目標が提案されています。 [ 12 ]沿岸目標は、湾への栄養分の排出を削減する措置を実施することにより、湾の低酸素状態の面積を5,000平方キロメートルに削減することを目的としています。流域内目標は、人間の健康と水生生物を保護し、湾に放出される栄養負荷を削減する栄養分と堆積物の削減措置を実施することにより、ミシシッピ川流域の水質を回復および保護することです。最後に、生活の質目標は、土地管理とインセンティブに基づくアプローチを通じて、ミシシッピ川流域全体のコミュニティを改善することです。行動計画では、2005年12月まで、そしてその後5年ごとに、タスクフォースが栄養塩負荷排出量の削減状況とメキシコ湾のデッドゾーンの変化を検証すると規定されている。タスクフォースはこのデータに基づいて、目標達成を継続するためにどのような行動を取るべきかを決定する。
2008年行動計画では、メキシコ湾の低酸素症の問題に対処し、ミシシッピ川の水質を改善するための国家戦略がさらに詳しく説明されています。2008年行動計画は、2001年行動計画で求められた再評価でした。2008年行動計画では、栄養塩削減戦略の完了と実施、これらの実践の促進、およびメキシコ湾の低酸素症に対する一般市民の意識向上の重要性が概説されています。2008年行動計画には、次の再評価が必要になるまでの今後各年ごとに1つずつ、合計5つの年間運用計画が含まれています。[ 13 ]これらの運用計画は、その年内に行動計画の目標を完了するための前進を維持するためのガイドラインを提供します。2008年行動計画では、その時点までの2001年行動計画の進捗状況もまとめられています。低酸素域の面積を5000平方キロメートルに縮小するという目標は達成されなかったものの、ミシシッピ川からの窒素負荷は12%減少した。[ 13 ]
USDA森林局と北東部地域州および民間林業局、その他の地方の州林業関係者は、ミシシッピ川上流域の再生における林業の役割を示すためにパートナーシップを構築しました。森林は、周辺の流域と水質を保護する上で非常に重要です。ミシシッピ川上流域の草原のほぼすべてと森林の70%は、農業用地や都市用地に転換されています。不適切な管理は、魚類、野生生物とその生息地、地域の水源に大きな影響を与え、メキシコ湾への窒素負荷の一因となっています。[ 14 ]
アッパーミシシッピ流域森林パートナーシップは、ミシシッピ川流域の景観の変化による影響を軽減するために森林や樹木を利用することを提案する2004年から2008年の行動計画を策定しました。既存の被害と技術的解決策のコストのため、森林や森林生息地の生態系サービスを利用して栄養分をろ過し、水質を維持または改善することを提案しています。農地と近くの河川や小川の間に湿地や森林緩衝地帯を作るためのインセンティブを使用することを提案しています[ 14 ]。
ミシシッピ川流域健全流域イニシアチブ（MRBI）は、ミシシッピ川流域の健全性を向上させる目的で、米国農務省（USDA）天然資源保全局（NRCS）によって開発されました。このイニシアチブは、アーカンソー州、ケンタッキー州、イリノイ州、インディアナ州、アイオワ州、ルイジアナ州、ミネソタ州、ミシシッピ州、ミズーリ州、オハイオ州、テネシー州、ウィスコンシン州を含む12州の流域を改善対象として選定しました。サウスダコタ州は後に追加されました。MRBIは、この分野における生産者、NRCS、パートナー、州および連邦機関の過去の取り組みを基盤としています。2010年から2013年まで年間8,000万ドルを投入することで、このイニシアチブはミシシッピ川流域の地元の生産者に、農地からの栄養流出を抑制するための保全対策を紹介しました。[ 15 ]これらの取り組みは、下流への栄養負荷の削減、水質の改善、生息地の回復に役立ち、同時に農業生産性も維持されました。各州は、MRBIが重点的に取り組む3つの流域を選択しました。選択は、現在の水質データに基づく将来の成長、栄養排出を削減するための既存の戦略、流域内の窒素とリンの既存のモデルに基づいて行われました。栄養管理に最も大きな影響を与える流域には特別な配慮がなされました。[ 15 ]
選定された流域では、窒素とリンの発生に対処する一連の対策を実施する必要があります。MRBIが承認した対策は、農業流出からの栄養素の回避、捕捉、および制御に役立ちます。複数のコアおよび補助的な保全対策により、生産者はその場所と既存の事業に応じて選択肢を得ることができます。承認されたコア対策は、下流への栄養素の負荷を軽減する上で最も重要であることが証明されたものに基づいて選定されました。コア対策には、被覆作物の植栽、草地水路または河畔林緩衝帯の構築、湿地の造成または強化が含まれます。NRCSは、州の保全担当者が、その州内で発生した主要な水問題に対処する補助対策を選択することを許可しました。補助対策には、牧草地および干草地の植栽、畑の深耕、畑の境界、および水と堆積物制御池の構築が含まれます。選定された流域でコア対策および補助対策の実施が進むにつれて、支払いが行われます。
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