La baie de Chesapeake est le plus grand estuaire des États-Unis, couvrant environ 320 kilomètres (200 miles) entre le nord-est du Maryland et la plage de Virginie. Comme de nombreux écosystèmes côtiers, sa chimie de l'eau est affectée par le ruissellement agricole, l'altération chimique et l'augmentation du dioxyde de carbone atmosphérique.
Bien que l'augmentation des niveaux de dioxyde de carbone ait conduit à l'acidification des océans, les changements d'utilisation des terres et les intempéries chimiques des pluies acides ont rendu les rivières et les ruisseaux intérieurs généralement plus alcalins. Mais les tendances du pH à long terme dans les eaux côtières, comme la baie de Chesapeake, sont moins claires.
Ming Li et ses collègues ont dirigé une simulation pour analyser les tendances du pH dans la baie de Chesapeake entre 1951 et 2010, révélant un réseau complexe de facteurs qui ont modifié le pH de la baie au cours de cette période de 60 ans. La recherche est publiée dans la revue Agu avancées.
Le ruissellement des nutriments dans la baie de Chesapeake a augmenté entre 1950 et 1980 avant de baisser dans les années 1990, grâce à une diminution du dépôt atmosphérique de l'azote et à des mises à niveau dans les systèmes de traitement des eaux usées. L'application de la chaux agricole et l'intensification de l'altération chimique, qui diminuent également l'acidité, sont devenues plus courantes au cours de la période d'étude.
En revanche, l'extraction du charbon, le drainage dont la augmentation de l'acidité de l'eau, a diminué au cours de la période d'étude. Le temps a également joué un rôle: les précipitations de printemps typiques, ainsi que des décennies particulièrement humides telles que les années 1970, ont poussé le panache d'eau douce de la baie supérieure plus loin au milieu de la baie et ont augmenté le pH de la région.
Les chercheurs ont examiné tous ces facteurs et ont constaté que dans l'ensemble, la baie supérieure est généralement devenue plus alcaline au fil du temps, mais que les eaux plus profondes dans la baie du milieu et du bas sont devenues plus acides. Aucune tendance à long terme dans le pH des eaux de surface de la baie moyenne et inférieure n'a été observée, car les effets de l'alcalinisation fluviale et de l'acidification de l'océan se sont mélangés et essentiellement annulés.
Ils ont constaté que l'alcalinisation fluviale avait deux fois plus d'effet sur les tendances du pH à long terme de la baie de Chesapeake par rapport à l'acidification des océans. Les deux processus ont joué un rôle plus important que l'eutrophisation côtière.
Les chercheurs disent que leurs résultats suggèrent l'efficacité potentielle de l'amélioration de l'alcalinité des océans, une technique de géo-ingénierie qui ajoute des minéraux alcalins à l'océan, pour augmenter l'élimination du dioxyde de carbone de l'atmosphère.
