Toksyczny kwiat alg na Zachodnim Wybrzeżu jest związany z ciepłą kroplą Pacyfiku

Niespotykany toksyczny glon 2015 na zachodnim wybrzeżu wydaje się być związany z niezwykle ciepłymi warunkami oceanicznymi - nazywanymi „kroplami” - zimą i wiosną tego roku.

Zakwit zamknął łowiska od południowej Kalifornii do północnej Kolumbii Brytyjskiej.

„Mamy toksyczne zjawiska glonów, które powodują zamknięcie skorupiaków u wybrzeży Waszyngtonu i Oregonu co około trzy do pięciu lat, ale żadne z nich nie było tak duże jak to”, mówi główny autor Ryan McCabe, naukowiec z Uniwersytetu Washington's Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean, centrum współpracy z National Oceanic and Atmospheric Administration.

„Ten był zupełnie inny, a nasze wyniki pokazują, że był on związany z niezwykłymi warunkami oceanicznymi”.

„Ten artykuł jest znaczący, ponieważ identyfikuje związek między warunkami oceanicznymi a wielkością toksycznego zakwitu w 2015, który spowodował najwyższy poziom zanieczyszczenia kwasem domowym w sieci pokarmowej, jaki kiedykolwiek zarejestrowano dla wielu gatunków”, mówi współautorka Kathi Lefebvre, marine biolog w NOAA's Northwest Fisheries Science Center. „To otwiera oczy na to, co może przynieść przyszłość, ponieważ warunki oceaniczne wciąż się ocieplają”.


wewnętrzna grafika subskrypcji


Naukowcy odkryli, że szkodliwe zakwity glonów 2015, które ustanowiły rekordy pod względem zasięgu przestrzennego i poziomu toksyczności, były zdominowane przez jeden gatunek okrzemki, Pseudo-nitzschia australis, zwykle znajduje się dalej na południe od Kalifornii.

kwiat glonów 10 10Ta mapa pokazuje wpływ toksycznego glonu 2015 na zachodnim wybrzeżu. Pomarańczowe symbole ssaków wykryto za pomocą kwasu domowego, podczas gdy te w kolorze czerwonym również wykazywały objawy zatrucia. Liczby wskazują, ile ssaków zostało dotkniętych. W zacienionych i wyklutych regionach widać zamknięcia dla połowów sardeli, przybrzeżnego łajna gnojowicy i połowów kraba skalnego oraz odłowu skorupiaków. (Źródło: Northwest Fisheries Science Center NOAA)

Podział komórek zaczyna się na wysokim biegu

Ciepła woda nie tylko pozwoliła przetrwać temu gatunkowi, ale także stworzyła środowisko sprzyjające jego rozwojowi. Na początku 2015 ciepła „kropelka” przesunęła się w kierunku brzegu i rozprzestrzeniła po całym zachodnim wybrzeżu. Cieplejsza woda tworzy mniej gęstą wodę powierzchniową, która jest bardziej skłonna do unoszenia się na powierzchni, gdzie może się wyczerpać w składniki odżywcze.

Wcześniejsze badania laboratoryjne przeprowadzone przez współautora Williama Cochlana z San Francisco State University P. australis może bardzo szybko pobierać azot z różnych źródeł i wydaje się, że przewyższa inne nietoksyczne fitoplanktony w ciepłej wodzie zubożonej w składniki odżywcze.

Do nowego badania opublikowanego w czasopiśmie Listy badań geofizycznychnaukowcy przeprowadzili eksperymenty z P. australis z rozkwitu 2015. Wykazali, że gdy komórki te doświadczają cieplejszych temperatur i otrzymują więcej składników odżywczych, mogą podwoić lub potroić wskaźniki podziału komórek, co pozwala im potencjalnie szybko rozkwitnąć w dużej populacji na morzu.

„Kiedy wiosenne zmiany w kierunku wiatru przyniosły głębszą, bogatą w składniki odżywcze wodę w górę w pobliżu wybrzeża, niewielka populacja P. australis stała się dużą populacją, która została następnie wyrzucona na brzeg wzdłuż zachodniego wybrzeża przez burze późną wiosną ”- mówi współautor Barbara Hickey, profesor oceanografii na University of Washington.

Było to szczególnie szkodliwe w roku zdominowanym przez P. australis.

„Ten gatunek jest prawie zawsze bardzo toksyczny” - powiedział współautor Raphael Kudela, ekolog morski z University of California w Santa Cruz. „Kwitnie każdej wiosny u wybrzeży Kalifornii i często występują ssaki morskie. Ale do zobaczenia P. australis w ten i inny sposób wybrzeże było bezprecedensowe. ”

Toksyczne glony występują w wielu postaciach, ale u wybrzeży Zachodu główne zagrożenie dla zdrowia i gospodarki pochodzi z różnych źródeł Pseudo-nitzschia gatunki, które mogą w pewnych warunkach wytwarzać kwas domowy, co może powodować zaburzenia żołądkowo-jelitowe, drgawki, utratę pamięci, a nawet śmierć.

Toksyny mogą gromadzić się w małżach brzytwy i małżach, co czyni je niebezpiecznymi do spożycia przez ludzi. Ale efekty w ekosystemie są bardziej rozpowszechnione i długotrwałe. Mięczaki i sardele zawierające toksyny mogą być spożywane przez ssaki morskie i ptaki. Jeśli toksyczne glony osiadają na dnie oceanu, mogą je także zjadać zwierzęta żyjące na dnie, takie jak kraby, które następnie stają się niebezpieczne.

Pod koniec maja 2015 znaleziono lwa morskiego konwulsyjnego na plaży w Waszyngtonie, a kwas domowy zidentyfikowano w jego kale.

„Tego nigdy wcześniej nie widzieliśmy w Waszyngtonie, a kiedy usłyszeliśmy te wiadomości, wiedzieliśmy, że dzieje się coś wielkiego”, mówi współautor Vera Trainer, oceanograf badawczy w Northwest Fisheries Science Center w NOAA.

„Znaczące połączenie”

W tym roku odnotowano największy zasięg geograficzny wpływów na ssaki morskie, jaki kiedykolwiek odnotowano.

Rejs prowadzony przez NOAA w czerwcu 2015 pobierał próbki wody z południowej Kalifornii aż do wyspy Vancouver w Kolumbii Brytyjskiej. Nowe badanie obejmuje te obserwacje, zebrane pod koniec kwitnienia Waszyngtonu, a także inne bieżące monitorowanie plaży i próby pobierania wody, które filtrują wodę morską, aby zobaczyć życie w niej zawarte.

Naukowcy z Northwest Fisheries Science Center zbadali próbki wody pod skaningowym mikroskopem elektronowym o wysokiej rozdzielczości w celu zidentyfikowania obecnych gatunków.

„Gdy zaczęliśmy otrzymywać coraz więcej próbek, które pokrywały się ze szczytami toksyczności małży, było całkiem jasne, że P. australis był dominującym gatunkiem na całym wybrzeżu ”- mówi trener.

Menedżerowie zasobów państwowych od dziesięcioleci zbierają skorupiaki w celu monitorowania toksyn. Na wodzie próbki pobrane przez Region Olimpijski Szkodliwe partnerstwo z Algal Blooms i inne wysiłki przyczyniły się również do rekordowego dla 25 rekordu toksycznych glonów.

Nowy artykuł porównuje historię toksyn w małżach brzytwy ze wskaźnikami zmienności klimatu oceanicznego i znajduje związek z El Niño i długoterminową oscylacją Pacyfiku.

„Jest tam istotny związek” - mówi McCabe. „Toksyczne zdarzenia mają również tendencję do zbieżności z wcześniej ustalonymi zmianami ekosystemu morskiego. Nie nawiązaliśmy wcześniej takiego połączenia i myślę, że to fascynujące ”.

Cykle klimatu oceanicznego mogą pomóc zrozumieć i lepiej przewidzieć pojawienie się toksycznych zakwitów glonów. I chociaż kropla była jednorazowym wydarzeniem, które nie było spowodowane globalnym ociepleniem, zapewnia okno, jak mogą wyglądać zmiany klimatu.

„Gatunki takie jak Pseudo-nitzchia są bardzo dobrze przygotowani do skorzystania z ocieplenia tła ”, mówi McCabe. „Pseudo-nitzchia są zawsze na naszym wybrzeżu. To, że są prawie tak zaprojektowane, aby wykorzystywać takie sytuacje - ciepłe temperatury i niskie składniki odżywcze - to niepokojące. ”

Zaleca bardziej monitorowanie szkodliwych zakwitów glonów poprzez zbieranie próbek skorupiaków i wody na wybrzeżu i na morzu, aby sprawdzić, czy obecne są toksyny lub glony wytwarzające toksyny, a jeśli tak, to jakie gatunki. „Bez stabilnie finansowanych programów tego typu po prostu będziemy ślepi”.

Inni współautorzy pochodzą z Kanadyjskiego Departamentu Rybołówstwa i Oceanów, Marine Mammal Center w Sausalito w Kalifornii oraz Northwest Fisheries Science Center. Badania zostały sfinansowane przede wszystkim przez Narodowe Centrum Ośrodków Nauk Przyrodniczych Oceanicznych NOAA w ramach sponsorowanych badań oceanów przybrzeżnych.

Dodatkowe fundusze pochodziły z National Science Foundation, National Institutes of Health i COAST za pośrednictwem SFSU.

Źródło: uniwersytet Waszyngtoński

Powiązane książki:

at Rynek wewnętrzny i Amazon