Schadelijke algenbloei vormt een unieke toxische bedreiging in het centrale stroomgebied van Lake Erie, nieuw onderzoek heeft gevonden.

In dit gebied komen niet alleen regelmatig bloemen voor, ze kunnen ook soorten cyanobacteriële toxines produceren die doorgaans niet worden gedetecteerd door middel van routinematige monitoring van de waterveiligheid, volgens een studie gepubliceerd in de Journal of Great Lakes Research .

"De cyanobacteriën die we in het centrale bekken hebben gevonden, zijn compleet anders dan wat we hebben gezien in het Toledo-gebied in het westelijke bekken, " zei hoofdonderzoeker Justin Chaffin, een senior onderzoeker en onderzoekscoördinator aan het Stone Laboratory van de Ohio State University.

"Dat is verontrustend omdat waterzuiveringsinstallaties doorgaans niet zijn opgezet om naar deze bacteriën of de toxines die ze maken te zoeken. Het vereist duurdere, meer geavanceerde apparatuur."

Schadelijke blauwgroene algenbloei en de giftige microcystines die daarmee gepaard gaan, vormen een aanhoudende bedreiging in het westelijke stroomgebied van het meer. Maar tot deze studie, Bloom-gerelateerde toxines waren niet formeel gedocumenteerd en geanalyseerd in het centrale bekken.

Een aantal jaar geleden, milieuwetenschappers begonnen berichten te horen over schadelijke algenbloei in het centrale bassin, in de wateren net ten westen van Cleveland. Dit was destijds verrassend omdat de experts dachten dat deze bedreigingen voor het milieu zich voornamelijk concentreerden in de buurt van Toledo, zei Chaffin.

Het water in het centrale bekken was niet zo vriendelijk voor cyanobacteriën omdat het niet zo warm of voedselrijk is als in het westelijke bekken, waar stikstof en fosfor in overvloed aanwezig zijn vanwege agrarische afvoer die door de Maumee-rivier wordt aangevoerd.

Het onderzoeksteam bemonsterde het water in vier gebieden van 2013 tot 2017 en analyseerde satellietbeelden die daarvoor waren gemaakt op tekenen van bloei. Ze vonden een cyanobacterie genaamd Dolichospermum in het centrale bekken tijdens de bloei in het vroege seizoen in juli. Deze cyanobacterie is in staat een toxine te produceren dat het centrale zenuwstelsel van mensen kan aanvallen, en de onderzoekers vonden genetisch bewijs dat de bloei het potentieel heeft voor het neurotoxine.

"Wat dit betekent is dat als je een waterplantbeheerder bent in Cleveland, je moet eind juni of begin juli klaar zijn voor cyanobacteriën omdat ze het potentieel hebben om een ​​heel krachtig toxine te produceren. Het kan ook een probleem zijn voor strandgangers als er een noordenwind is en deze bloemen zich verzamelen langs de kustlijn van Ohio, ' zei Chaffin.

Onderzoekers hebben deze bevindingen gedeeld met het Ohio Environmental Protection Agency en met exploitanten van waterplanten, hij zei.

Later in het seizoen, vonden de onderzoekers de cyanobacterie Microcystis - de belangrijkste onruststoker in het westelijke bekken, die zich voedt met overtollig fosfor - in het centrale bassin. De toxines, microcystines genoemd, die het produceert, is het meest schadelijk voor de lever en ook een bedreiging voor de nieren en het voortplantingssysteem. Exploitanten van waterplanten zoeken routinematig naar microcystines.

Om erachter te komen wat deze onverwachte algenbloei in het centrale bassin precies veroorzaakt, zal meer werk vergen, zei Chaffin.

"We kunnen nog steeds niet vaststellen wat deze bloemen echt veroorzaakt, omdat het een complexe interactie is van verschillende factoren, " hij zei.

Maar de nieuwe studie vond wel bewijs dat het een combinatie is van lage niveaus van ijzer (wat de stikstofbeschikbaarheid vermindert), modderig water en een soort Dolichospermum aangepast aan koelere wateren.

De onderzoekers vonden een verband tussen de bloei van het centrale bassin en een lagere helderheid van het water, wat betekent dat wanneer het water modderiger is, de kans op schadelijke blauwalgen stijgt. Er zijn ook aanwijzingen dat ijzer een rol speelt. Als er niet genoeg ijzer is, de groei van gunstige algen wordt onderdrukt, maar de schadelijke algen die in dit onderzoek zijn gevonden, gedijen waarschijnlijk omdat ze efficiënt zijn in het vastleggen van ijzer wanneer de voedingsstof schaars is, zei Chaffin.

Voortdurend werk om sedimenten te verminderen, die leiden tot een lagere waterhelderheid, is belangrijk, hij zei. En hoewel fosfor en stikstof - die de bloei in het westelijke bekken hebben veroorzaakt - niet in hoge concentraties aanwezig zijn in het centrale bekken, het minimaliseren ervan is belangrijk voor de algehele gezondheid van Lake Erie, hij zei.