Desde que se mudou para a área de Cleveland, há sete anos, Malina Cano Rauschenfels se acostumou com a água descolorida escorrendo de sua torneira, embora ela nunca tenha entendido completamente a razão por trás do tom amarelo ou marrom.

Cano Rauschenfels, 41, que ensina música a crianças de sua casa em Cleveland Heights, ocasionalmente vê as notificações da Divisão de Água da cidade de Cleveland aconselhando os residentes a evitarem lavar roupa porque a água da torneira pode manchar as roupas - mas que a água ainda é segura para beber. Depois de limpar a lama marrom de seu sistema de filtragem de água, Cano Rauschenfels permanece cético.

"Eu ficaria apavorado em dar aos meus filhos esta água, "ela disse." Não lave suas roupas ou lave roupa, mas beber é bom? Quais são os efeitos disso? "

Nas últimas duas décadas, esses surtos de água contaminada da torneira ocorreram periodicamente no final do verão. Eles têm acessórios de encanamento manchados, cargas de roupa arruinadas, e produziu odores estranhos e um gosto metálico.

Por todas as contas, tem sido um incômodo para muitos clientes do departamento de água de Cleveland, o décimo maior sistema de água do país, que atende 1,4 milhão de pessoas. Mas pode ser representativo de um problema mais sério ligado à "zona morta do Lago Erie, "uma extensa camada de águas profundas com tão pouco oxigênio que muitos peixes não conseguem sobreviver.

À medida que o escoamento agrícola e as águas residuais urbanas são despejadas no Lago Erie, os nutrientes e o calor do mais raso Grande Lago dão origem a enormes proliferações de algas e bactérias. Esta infinidade de micróbios em Erie supera em número as estrelas do universo, de acordo com os cientistas.

Cada verão, quando legiões de algas e bactérias morrem, eles caem precipitadamente no fundo do lago, e seus corpos microscópicos apodrecem em massa. Nas águas mais profundas da bacia central do Lago Erie, o processo de decomposição esgota o oxigênio nas águas do fundo.

Quando esta água deficiente em oxigênio interage com os sedimentos e argila de Erie, metais pesados, como manganês e ferro, são liberados da lama para a água. Em particular, o manganês não apenas causa descoloração, mas também tem sido associado a problemas neurológicos permanentes. Condições de baixo oxigênio também contribuem para mais água cáustica, que pode corroer lentamente as linhas de serviço de chumbo e cobre ao longo do tempo e aumentar o potencial de exposição a esses metais.

Enquanto isso, no lago, uma vez que os níveis de oxigênio caem abaixo de um certo limite, peixes de água fria e organismos aquáticos que vivem no fundo sufocam ou são forçados a migrar, transformando grande parte das águas do fundo da bacia central em uma zona morta.

Entre 1960 e 2000, o número de zonas mortas em todo o mundo dobrou a cada década como resultado das atividades humanas e do aquecimento da atmosfera.

Globalmente, cientistas identificaram mais de 400 zonas mortas em águas oceânicas, incluindo o Golfo do México, Long Island Sound e Chesapeake Bay. Mas zonas mortas de água doce, que os cientistas estão aprendendo pode representar um risco para a água potável, existem em todos os Grandes Lagos, incluindo Green Bay do Lago Michigan, Baía Saginaw do Lago Huron, Porto de Hamilton do Lago Ontário e bacia central do Lago Erie.

Estudos federais sobre mudanças climáticas mostram que o meio-oeste está sofrendo chuvas mais intensas. Esta precipitação varreu mais resíduos para as áreas costeiras, uma tendência que tem promovido maiores florescimentos de algas e privação de oxigênio. Com um clima quente, zonas mortas persistem por mais tempo, prolongando as sufocantes condições ecológicas e aumentando a probabilidade de a água contaminada chegar às tomadas de água potável costeiras.

Há pouco mais de uma década, os níveis de metais pesados ​​na água bruta do Lago Erie atingiram níveis problemáticos. Cientistas e funcionários do tratamento de água só então aprenderam sobre o efeito potencial da zona morta na água potável costeira e ainda estão tentando entender o quão sério pode ser um risco para a saúde.

"É principalmente um incômodo, mas pode ser um problema de saúde, "disse Ed Verhamme, um engenheiro costeiro na LimnoTech, uma empresa de consultoria ambiental que ajuda Cleveland a rastrear a zona morta.

Alex Margevicius, comissário da Divisão de Água de Cleveland, disse que o tratamento da água é agora mais complexo.

"Aqui, em Cleveland, e em muitos lugares nos Grandes Lagos, nos preocupamos com o tratamento e distribuição:tratar a água e mandá-la para onde precisava ir, "disse ele." Fonte, não pensamos nisso por décadas e décadas. Nos últimos 15, 20 anos que mudaram dramaticamente. Nós nos concentramos no que acontece no lago. O que me surpreendeu, tanto quanto qualquer coisa, é o quão complexo é o Lago Erie como ecossistema; A biologia, química, a física do que acontece é incrivelmente complicada. "

Zona morta do Lago Erie, que pode abranger uma área do tamanho de Connecticut, reside principalmente nas profundezas, águas offshore. Contudo, os ventos do nordeste podem empurrar esta água em direção à costa de Ohio, onde ameaça uma série de grandes tomadas de água municipais de Lorain, 30 milhas a oeste de Cleveland, para Ashtabula, 60 milhas a leste.

Quando isso acontece, Os funcionários do tratamento de água devem agir rapidamente para ajustar a quantidade de certos produtos químicos no processo de tratamento.

No final de agosto, Cano Rauschenfels foi encher um jarro para seu sistema de filtragem de água com água da torneira e percebeu que estava "completamente marrom". O incidente apenas justificou a compra do caro sistema capaz de purificar a água municipal e até mesmo filtrar a água bruta de lagos e lagoas estagnadas.

Quando um amigo ligou para o departamento de água de Cleveland para perguntar sobre a descoloração, Cano Rauschenfels descobriu que a causa eram os níveis elevados de manganês. Ainda, ela e muitos vizinhos não sabiam o que fazer com essa informação.

"Meu sentido é, a maioria das pessoas não tem noção, "Cano Rauschenfels disse." Meus filhos perguntam, "Por que você obtém água de (um sistema de filtragem)?" Com base na reação deles, meu palpite é que eles não estão usando um filtro em casa - que ninguém pensa a respeito. Eles simplesmente presumem que é seguro. "

O primeiro episódio conhecido e mais grave ocorreu em 2006. Foi então que os funcionários do tratamento de água começaram a entender com o que estavam lidando.

O sinal revelador foi uma incursão de água fria.

Em 9 de agosto, 2006, a temperatura perto da Estação de Tratamento de Água Crown caiu de 77 graus para 64, um sinal de que águas profundas ao largo da costa engolfaram o berço de entrada. Um vento predominante do nordeste soprou sobre o lago, guiando água com baixo teor de oxigênio em três das quatro estações de tratamento de água. Por mais de uma semana, água descolorida carregada com metais pesados ​​foi bombeada em grande parte do sistema de distribuição.

Manganês, um elemento predominante encontrado no lago, foi um dos metais puxados para o abastecimento de água. Em pequenas quantidades, O manganês é um mineral essencial que auxilia o corpo humano no metabolismo e na formação óssea. Se consumido em excesso, o manganês pode ser uma neurotoxina potente que causa deficiências de longo prazo que se assemelham à doença de Parkinson.

A Agência de Proteção Ambiental atualmente recomenda que bebês e mulheres grávidas e amamentando não devem beber água com concentrações de manganês acima de 0,3 miligramas por litro em um período de 10 dias. Para adultos saudáveis, os níveis não devem ser superiores a 1 miligrama por litro. A agência também incentiva as instalações de tratamento de água a manter os níveis abaixo de 0,05 miligramas por litro, o limite no qual a descoloração pode ocorrer, mas não exige que as estações de tratamento testem a água para manganês ou cumpram o padrão.

Durante o incidente de 2006, que durou até 12 dias, as concentrações de manganês na planta Crown às vezes aumentavam acima de 1 miligrama por litro.

Para complicar as coisas, Cleveland estava tratando a água com permanganato de potássio, um produto químico que - na dose certa - pode remover metais pesados ​​como o manganês. Mas se a quantidade correta não for adicionada, pode exacerbar os níveis de manganês.

"Se você tem um sistema de água subterrânea que obtém manganês em um nível constante o tempo todo, voce sabe como tratar isso, "disse Margevicius, o comissário de água. "Quando você começa um evento onde há uma oscilação irregular para cima e para baixo, você tem que ter o tratamento compatível com o nível que está chegando. Se você perder isso, a quantidade de adição de produtos químicos pode piorar as coisas. "

Para remediar o problema, funcionários de tratamento de água decidiram aumentar a alimentação de cloro, um desinfetante que pode reduzir os níveis de manganês, mas às custas do aumento de outros subprodutos químicos.

Os funcionários da fábrica também tiveram outro problema. O pH da água bruta, uma medida de acidez ou falta dela, tinha despencado, aproximando-se de um nível em que seria ácido. Ao tratar a água do lago, alguns produtos químicos podem diminuir ainda mais o pH. Se a água se tornar ácida, isso poderia representar um problema para as linhas de serviço de chumbo e cobre que conectam residências e empresas às redes de água.

A Cleveland Water adiciona uma substância anticorrosiva à água que reveste as tubulações residenciais, atuando como um buffer.

"Se o pH ficar ruim por muito tempo, essa camada protetora pode começar a quebrar, e você pode começar a obter chumbo na água potável, "Margevicius disse.

Durante o incidente de 2006, Os funcionários de Cleveland não entendiam o que estava acontecendo em suas fábricas. Agora, uma rede de sensores de bóia atua como sentinelas monitorando a velocidade e direção do vento, temperatura da água e níveis de oxigênio.

Por mais de três anos, cientistas da Administração Nacional Oceânica e Atmosférica têm revisado os dados dessa bóia junto com as medições da qualidade da água das estações de tratamento de água de Cleveland para construir um sistema experimental de previsão de zona morta. Revelado ao público este ano, o sistema de modelagem se destina a fornecer um aviso avançado de entrada de água com baixo teor de oxigênio, permitindo que os funcionários da Cleveland Water ajustassem sua abordagem de tratamento.

Mas mesmo quando os modelos de computador podem prever água com baixo teor de oxigênio, problemas ainda surgem.

Três meses atrás, funcionários da fábrica foram alertados pelo novo sistema. Na manhã de 26 de agosto, eles notaram que os níveis de manganês na água bruta estavam subindo e o pH estava diminuindo. Mas as autoridades tinham uma estratégia.

A planta intensificou a infusão de hidróxido de sódio, um agente de controle de corrosão que aumenta o pH da água.

Em seguida, eles interromperam sua alimentação de permanganato de potássio, uma ação que eles normalmente realizam quando os níveis de manganês atingem o nível de descoloração da água.

Os funcionários da Cleveland Water se espalharam pelo lado nordeste porque é atendido por uma instalação com o berço de entrada mais profundo e aquele que normalmente é mais atingido pela água da zona morta. Eles abriram hidrantes para enxaguar a água antes que muito pudesse chegar aos clientes.

Mas até 21 das 80 comunidades de Cleveland Water ainda receberam avisos sobre água descolorida e avisos para não lavar roupa.

O teste no último hidrante em um bairro do leste de Cleveland revelou até 1,3 miligramas de manganês por litro, Uma leitura que funcionários disseram parecia ser "anômala" por causa de contaminantes acumulados no final de uma tubulação de água. Outra medição feita em outro local foi apenas tímida de 0,3 miligramas.

Esta foi uma das oito ocorrências neste ano em que o sistema experimental da NOAA alertou as comunidades à beira do lago sobre as condições perigosas da água.

As autoridades dizem que o alerta do final de agosto foi uma ocorrência leve, embora um que os manteve na ponta dos pés.

"No período inicial deste evento, é quase como a névoa da guerra, "disse Margevicius, referindo-se à delicada dança de implementar as medições adequadas em tempo real.

Uma vez que a zona morta se forma, a proliferação de manganês nas águas profundas dura meses até que chegue o outono. Quando as águas superficiais do Lago Erie esfriam, tornando-se mais frio e mais denso do que as águas profundas, todo o lago se mistura, rejuvenescendo os níveis de oxigênio em águas profundas e dissipando a zona morta.

Essa mistura pode liberar uma grande bolha de gás nocivo da zona morta. Em 29 de setembro, 2005, residentes de Cleveland a Buffalo, NOVA IORQUE., relataram um odor pungente descrito como "ovos podres" ou "gás de esgoto". O perfume misterioso despertou um "pânico moderado, "de acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, à medida que se espalham rumores sobre um vazamento de gás natural ou uma possível explosão em uma fábrica de produtos químicos, e equipes de emergência correram para investigar na Pensilvânia.

Acontece que o "grande arroto" de 2005 foi um acúmulo de gás sulfureto de hidrogênio produzido por bactérias que decompunham a pilha de algas mortas no fundo do Lago Erie.

Com a mudança climática, o tempo mais quente apareceu no início da primavera e persistiu no outono, o que significa que a zona morta e seu acúmulo de manganês e algas mortas podem ser prolongados.

Com amostras de sedimentos do leito do Lago Erie, scientists are simulating low-oxygen conditions in an attempt to gauge how fast manganese leaches from the soil into the water.

While the research is still pending review, Craig Stow, a NOAA scientist, said the preliminary data indicates that manganese pulled from the lake bottom "seems to come out pretty fast."

Scientists realize they still have much to learn.

Dois anos atrás, researchers confirmed the existence of a dead zone closer to shore.

A water quality buoy positioned near one of Cleveland's intake cribs picked up on low-oxygen conditions in June 2017, much earlier in the year than when Lake Erie's dead zone typically forms. Verhamme, the coastal engineer, went to investigate, finding oxygen-depleted conditions near the mouth of the Cuyahoga River.

Each year since, this dead zone has returned.

"It appears the dead zone had always been that close, but there was never any monitoring there, " Verhamme said. "No one had been looking for it."

The experimental forecast system assumed oxygen depletion started in Lake Erie's deep, offshore waters and spread outward. Agora, it appears rotting algae can more easily expend oxygen levels in warm, shallow waters, forming another dead zone when the waters are still.

This can later merge with the larger, offshore dead zone that forms later in the summer.

Experts say the newly discovered dead zone may not be as much of a manganese threat, due to differences in the lakebed sediment near shore. But low pH is still a problem.

While that knowledge will lead to further investigation into the dead zone and hopefully a more accurate forecasting system, that doesn't assuage the worries of Cleveland residents like Cano Rauschenfels who have come to expect tainted water every summer.

"Does it take a generation of brain damage to let us know?" she wondered.

© 2019 Chicago Tribune
Distribuído pela Tribune Content Agency, LLC.