A 150-year phosphorus budget for the Thames catchment, UK
Notice bibliographique
Résumé
Phosphorus (P) is critical for food production but rising P inputs to agricultural land have contributed to eutrophication of fresh and marine waters. Concurrently, wastewater effluent from increasing populations has also become a major P input to natural waters, particularly in urbanised catchments. This study considers the long-term phosphorus budget of the River Thames catchment from 1867 to the present. We combine databases of agricultural land use, human population and river monitoring to develop a phosphorus budget model for the gauged catchment area (9,948 km2) and identify key inputs, outputs and transfers over the period. We quantify P imports and exports of fertilizer, food, feedstuffs, and industrial products (1867-2017), along with direct discharge of fluvial P at the tidal limit (1936-2017). Net P input to land from animal production was essentially stable at ~1,700 tonnes P until 1940, after which there was a steady rise, peaking at approximately 3,800 tonnes P in the early 1970s. Since then, P inputs to land have fallen to a current stable level of ~2,200 tonnes P. This represents a cumulative net input to land of 350 kT P since 1867. Whilst this input is somewhat counterbalanced by losses to the fluvial system and crop harvest, there is nevertheless a large P legacy in catchment soils. Net inputs from wastewater (urine and faeces) rose steadily from 0.8 kT in 1936 to 2 kT in 2010, whilst the marked change occurred in relation to P in detergents rising from zero in 1950 to a peak of ~2kT in 1987, since when there has been a gradual decline to <1 kT at present. The total wastewater effluent contribution rose from 0.8 kT in 1936 to a peak of 3.4 kT at the end of the 1980s. The Urban Waste Water Treatment Directive (91/271/EEC) enforced enhanced removal of P in wastewater from the early 1990s, which led to an immediate, sharp decrease in wastewater contribution of 1 kT P since when there has been a steady decline to 0.4 kT at present. This has shifted the environmental pathway of wastewater P from discharge to rivers to accumulation in sludge which is now largely disposed of by application to agricultural land thus adding to the P legacy in catchment soils. Our analysis of the Thames P budget will end with a discussion of uncertainties in the P model, and the sensitivity of our overall conclusions to assumptions about model structure and parameters applied to our historical records.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».