Abstract

Algal blooms have been recorded in the Pontchartrain Estuary when elevated nutrient loads combine with other ambient conditions, e.g., low salinity and low turbidity. Nutrient and sediment loads were quantified and incorporated into a dynamic mass balance model for the upper Pontchartrain Estuary to determine the timing of conditions that can lead to algal blooms. General nutrient and sediment loading relationships were developed for the tributaries of the Pontchartrain Estuary where data were available; these relationships were extended to estimate the loading for ungauged areas. The annual water yield for the drainage basin was found to be 500 mm. The annual nutrient loadings from all sources were found to be 21,000 t (13 g m−2 y−1) of total nitrogen and 2700 t (1.6 g m−2 y−1) of phosphorus for Lakes Maurepas, Pontchartrain, and Borgne. The basin sediment yield was calculated to be 42 t km−2. Nutrient and sediment concentrations in the Mississippi River were combined with the estimated leakage through the Bonnet Carré Spillway to obtain nutrient loads related to the river stage. The mass-balance model was applied to assess the occurrence of algal blooms for the period 1990–2008; the model predicted all five observed algal blooms but also indicated a potential for two more that were not documented. The strongest potential for algal blooms was in the northwest quadrant of Lake Pontchartrain although the highest dissolved inorganic nitrogen concentrations were predicted for the southwest quadrant in connection with spillage from the Bonnet Carré Spillway. The lower than expected response of the southwest quadrant may be associated with the higher turbidity due to the Spillway plume.

Abstract

La afloración de algas ha sido observada en el Estuario Pontchartrain cuando las cargas elevadas de nutrientes se combinan con otras condiciones ambientales (e.g., baja salinidad y baja turbiedad). Las cargas de nutrientes y de sedimentos fueron cuantificadas e incorporadas en un modelo dinámico de balance de masa en la region superior del Estuario Pontchartrain para determinar el momento en que las condiciones son propicias para la afloración de algas. Para los casos donde habían datos disponibles, se establecieron relaciones entre los nutrientes generales y las cargas de sedimentos de los tributarios del Estuario Pontchartrain; en las áreas donde no hubo datos disponibles, estas relaciones fueron utilizadas para estimar las cargas. El rendimiento de agua anual para la cuenca hidrográfica fue de 500 mm. Las cargas anuales de nutrientes de todas las fuentes fue de 21,000 toneladas de nitrógeno total y 2700 toneladas de fósforo. El rendimiento de sedimentos fue calculado en 42 toneladas/km2. Las concentraciones de nutrientes y sedimentos en el Río Mississippi fueron combinadas con las de las estimadas por la fuga de agua por Vertedero Bonnet Carré para obtener cargas de nutrientes relacionadas con el nivel del Río. El modelo de balance de masa fue aplicado para evaluar la ocurrencia de la afloración de algas para el periodo entre 1990 y 2008. Este modelo predijo las 5 afloraciones de alga observadas y también indicó el potencial para 2 afloraciones más que no fueron documentadas. El área con el mayor potencial al desarrollo de afloración de algas fue el cuadrante noroeste del Lago Pontchartrain, a pesar de que las mayores concentraciones de nitrógeno inorgánico disuelto fueron predichas para el cuadrante suroeste en relación con la descarga del Vertedero Bonnet Carré. La respuesta, más baja de la esperada, en el cuadrante sureoeste puede estar asociada con mayores niveles de turbiedad debido a la mancha de la descarga del vertedero.

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