Onderzoekers rapporteerden vandaag in Proceedings van de National Academy of Sciences een sterke correlatie tussen toxische niveaus van domoïnezuur in schelpdieren en de oceaanomstandigheden in warm water, georkestreerd door twee krachtige krachten - El Niño-gebeurtenissen en de Pacific Decadal Oscillation.

Met behulp van een combinatie van tijdreeksgegevens van twee decennia, de wetenschappers toonden niet alleen een duidelijk verband tussen domoïnezuur en deze grotere klimaatfenomenen, maar ontwikkelde ook een nieuw model om met enige nauwkeurigheid de timing van domoïnezuurrisico's in de Pacific Northwest te voorspellen.

Het model is gebaseerd op de interpretatie van de status van de "Oceanic Niño Index" en de Pacific Decadal Oscillation - beide zijn maatstaven voor klimaat, oceaanwaterbeweging, stromingen en temperatuur. Het is ontworpen om beheerders van kusthulpbronnen te helpen dit probleem effectiever te monitoren en de volksgezondheid te beschermen.

De bevindingen zijn gedaan door onderzoekers van de Oregon State University, de Universiteit van Oregon, de National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA), en het Oregon Department of Fish and Wildlife. Het werk werd voornamelijk ondersteund door NOAA.

Onderzoekers wezen er ook op dat de bevindingen bijzonder actueel zijn, gezien het potentieel voor grotere uitbraken van domoïnezuur naarmate de oceanen blijven opwarmen als gevolg van klimaatverandering.

Domoïnezuur, een krachtig neurotoxine geproduceerd door specifieke soorten fytoplankton en opgenomen door schaaldieren, kan ernstige gezondheidseffecten veroorzaken bij mensen en sommige andere dieren. In recente jaren, gevaarlijke niveaus van deze gifstoffen hebben geleid tot de herhaalde sluiting van de krab- en schelpdieroogst in de Pacific Northwest en elders. Het probleem bedreigt de volksgezondheid, zeedieren en kan miljoenen kosten voor kusteconomieën. Tot nu, de verbinding met grotere klimatologische krachten is vermoed, maar niet bevestigd.

"In de natuurlijke wereld zijn er altijd variaties, en het was moeilijk om een ​​specifieke gebeurtenis te verbinden met grotere krachten die over perioden van jaren en decennia opereren, " zei Angelicque White, een universitair hoofddocent en onderzoeksteamleider in het OSU College of Earth, Oceanische en atmosferische wetenschappen.

"Om dat te doen, lange observatietijdreeksen zijn cruciaal. Met de inzet van NOAA voor gesponsord onderzoek en monitoring van kustoceanen, samen met staatssteun voor het monitoren van toxines van schaaldieren, we zijn er eindelijk in geslaagd om kortetermijnvariabiliteit uit natuurlijke klimaatforcering te halen."

Naast problemen met domoïnezuurniveaus, Wit zei, deze correlatie lijkt ook een afspiegeling te zijn van problemen met groene krabben, een invasieve soort van groot belang in de Pacific Northwest. Deze zelfde warme klimaatfasen leiden tot een groter aantal groene krabben in de wateren van Oregon, waar ze concurreren met inheemse Dungeness-krabben. De omstandigheden leveren ook gemeenschappen van lipide-arme "copepoden" - soorten kleine schaaldieren die met stroming meedrijven - uit het zuiden, die worden geassocieerd met verminderde zalmruns.

De nieuwe studie toont aan dat oscillaties naar positieve, of warme gunstige omstandigheden in natuurlijke klimaatcycli kunnen de kracht van de naar het zuiden stromende California Current verminderen. Dit maakt meer beweging naar het noorden mogelijk van zowel warmere wateren als hogere niveaus van giftig plankton, en brengt dat giftige mengsel ook dichter bij de kust waar het schelpdieren kan infiltreren.

"Een deel van de zorg is dat een grote instroom van het plankton dat domoïnezuur produceert, op lange termijn gevolgen kan hebben, " zei Morgaine McKibben, een OSU-doctoraatsstudent en hoofdauteur van het onderzoek.

"Bijvoorbeeld, scheermessen zijn filtervoeders die dit toxine bioaccumuleren in hun spieren, dus ze doen er veel langer over om het weg te spoelen dan andere schelpdieren. Hoe hoger het toxinegehalte, hoe langer het duurt voordat scheermessen weer veilig kunnen worden gegeten, misschien tot een jaar nadat de warme oceaanomstandigheden zijn verdwenen."

Domoïnezuur wordt geproduceerd door het geslacht diatomeeën Pseudo-nitzschia , en komt in het mariene voedselweb terecht wanneer giftige bloemen van deze microalgen worden opgenomen door dieren zoals ansjovis en schaaldieren. Aangeduid als "amnesische schelpdiervergiftiging, menselijke symptomen kunnen variëren van gastro-intestinale stoornissen tot epileptische aanvallen, geheugenverlies of, zelden, dood. Het werd pas in 1987 voor het eerst geïdentificeerd als een bedreiging voor de volksgezondheid, en wordt sinds 1991 gemonitord aan de Amerikaanse westkust.

Domoïnezuurgebeurtenissen zijn in verband gebracht met massale sterfgevallen van zeezoogdieren, als zeeleeuwen, zeeotters, dolfijnen en walvissen. En sluitingen van stranden in de Pacific Northwest voor de schelpdieroogst, zoals die in 2003 plaatsvonden, 2015 en 2016, kan leiden tot grote economische gevolgen voor kustplaatsen en toerisme. anno 2015, Domoic acid-gerelateerde sluitingen leidden tot een waardedaling van bijna $ 100 miljoen voor de krabvisserij aan de westkust van Dungeness, volgens het Fisheries of the U.S. Report 2015.

"Vooraf waarschuwen wanneer domoïnezuurniveaus waarschijnlijk onze drempels voor de volksgezondheid in schaaldieren overschrijden, is uiterst nuttig, " zei Matt Hunter, co-auteur van de studie met het Oregon Department of Fish and Wildlife. "Agentschappen zoals de mijne kunnen dit model gebruiken om te anticiperen op domoïnezuurrisico's en zich voor te bereiden op perioden van intensievere monitoring en testen, helpen om onze beslissingen beter te informeren en de veiligheid van geoogste krab en schaaldieren te waarborgen."