全球淡水生态平衡极其脆弱。
农业和工业导致氮和磷在湖泊中积聚，引发有毒藻华。
FutureProofLakes通过监测湖泊，帮助识别濒危生态系统。
随着气候变化导致严重干旱和洪水事件愈发频繁，另一个重大危害正隐藏在水面之下。更准确地说，是隐藏在淡水资源的水面之下。地球上可供利用的淡水十分有限。尽管地球表面有70%被水覆盖，人类能够获取的只有0.01%，其中一半以上存在于湖泊中。在这些湖泊里，脆弱的生态系统维持着水质。一旦生态系统的平衡遭到破坏，水质就会恶化，导致水无法用于饮用或农业。
与陆地污染相比，湖面之下发生的变化只有在生态系统平衡被打破后才会显现，而且这一过程几乎不可逆。富营养化是指氮和磷在水体中积聚的过程，是危害淡水湖泊的主要污染问题之一。富营养化会导致可能有害的藻类大量繁殖（有害藻华，HAB），这些藻类可能具有极强毒性。全球有超过100,000个湖泊出现有害藻华。有毒藻华会直接严重危害公众健康；仅湖泊中出现有害藻华，就会使数百万人每年无法获得用水。
地球边界
2009年，研究人员提出了地球边界这一概念。它们是地球系统变化的九项外部界限，一旦越过，可能引发威胁文明延续的环境变化。氮和磷的流动已是被突破的一项边界。
氮和磷是地球上所有生物的营养元素，对农业、牲畜生长和健康的生态系统至关重要。但我们改变氮和磷循环的程度超过了任何其他元素：农业和工业使用的磷酸盐有50%以上最终流入水道。进入水道后，它们可能影响河流和湿地，最终积聚在湖泊沉积物中。
湖泊脆弱的生态系统
自工业化以来，氮和磷不断流入湖泊，在沉积层中积聚，长期未被察觉。在此期间，湖泊生态系统开始发生变化。
藻类的影响可能改变整个生态系统。首先，藻类会减少光线在水柱中的穿透。藻华还会导致水柱中的pH值升高、氧气含量下降。随后，湖中的水生植物、鱼类和重要细菌会死亡。之后，湖泊沉积物开始释放残留的营养物质以及其他可能有害的元素，例如重金属。释放出的额外营养物质会助长更多藻华；随着时间推移，生态系统恢复平衡的可能性越来越小。
有害藻华的全球影响
有害藻华对世界各地人们的健康、环境和经济造成严重影响。例如，2014年托莱多饮水危机期间，当地有50万居民被要求不要饮用甚至接触供水。在中国太湖北岸的无锡市，超过200万人一周无法获得洁净用水。此外，肯尼亚基苏木的主要饮用水源于2004年遭藻华污染，导致超过500,000人的供水中断。
避免饮用受污染的水并不能完全保护公众健康，因为受污染的湖泊仍会威胁人类、动物和环境。接触受影响的水后，人类短期内可能出现皮肤刺激、恶心甚至瘫痪等症状。长期影响仍在研究中，但已知包括肝癌、神经系统疾病肌萎缩侧索硬化症（ALS）和阿尔茨海默病。幼儿吞咽五口受污染的水就可能造成永久性肝损伤。近期研究还表明，仅仅避免接触水可能也不够，因为藻类毒素正形成气溶胶，影响生活在这些湖泊周边人群的呼吸系统。
从空中寻找藻类治理方案
尽管防止氮和磷流入水道很重要，但这无法解决已经受影响的湖泊问题。要扭转多年前开始的生态系统变化，我们需要积极防止藻类大量繁殖，让原有生物得以恢复。目前，有害藻华造成的成本中，只有4%用于监测和管理湖泊，以防止此类事件发生。此外，这些资金大多投向问题最严重的湖泊。然而，如果能更早治理湖泊，就可以避免生态系统发生灾难性变化。
FutureProofLakes是一家非营利组织，致力于保护全球湖泊生态系统。首先，该组织为全球小型、中型和大型湖泊提供近实时水质数据。这可以通过每周处理的卫星图像实现。借助算法，这些信息会转化为可视化图像，呈现浊度和藻类浓度等特定水质指标。这些图像最早可追溯至35年前，内容全面，足以发现湖泊发生有害藻类大量繁殖的风险。
FutureProofLakes希望通过这项工作，在社区遭受有害藻华的负面影响之前，识别生态系统的变化。该组织还根据收集的数据制作预测模型，帮助社区治理水源，并及早扭转富营养化进程。这对发展中国家尤为重要，因为那里往往缺乏监测或治理所需的资源。由于全球变暖，这些地区经常受到严重影响。
该组织通过监测及早应对问题，并提高公众对有害藻华影响健康这一问题的认识。收集到的信息为针对这些湖泊开展更深入的研究，以及为实施可持续的长期解决方案获得资金支持奠定基础。
