Alle ogen waren in 2016 gericht op het St. Lucie-estuarium in Zuidoost-Florida, omdat het nationale aandacht kreeg vanwege strandsluitingen op het weekend van 4 juli vanwege de enorme hoeveelheden giftig groen slijm dat delen van de 7 mijl lange inham bedekte die verbonden was met een kustgebied rivier systeem. Microcystis aeruginosa - een zoetwaterblauwgroene alg die gifstoffen kan produceren - heeft grote schade aangericht aan dit belangrijke ecosysteem, wat onderzoekers van het Harbor Branch Oceanographic Institute van de Florida Atlantic University ertoe aanzette het probleem bij de wortel aan te pakken. Dit bloeievenement volgde op een eenjarige studie van stroomgebied naar rif. Resultaten van de studie, die een belangrijke bron van voedingsstoffen aan het licht bracht die de schadelijke algenbloei veroorzaakten, stinken.

In tegenstelling tot de wijdverbreide misvatting dat alleen periodieke lozingen uit Lake Okeechobee deze schadelijke algenbloei veroorzaakten, De studie van de FAU Harbor Branch levert meerdere bewijslijnen dat voedingsbronnen in de lokale stroomgebieden, inclusief on-site riolering en septische systemen, besmette het St. Lucie-estuarium, in het bijzonder de verstedelijkte delen en de waterscheiding. Resultaten van de studie zijn gepubliceerd in het tijdschrift Schadelijke algen .

"Er is lang gedacht dat de algenbloei in Lake Okeechobee, die worden veroorzaakt door vervuiling zoals afvoer van boerderijen, waren als enige verantwoordelijk voor het aandrijven van de bloemen en hun gifstoffen in het St. Lucie-estuarium, " zei Brian E. Lapointe, doctoraat, hoofdauteur van de studie en een onderzoeksprofessor aan de FAU Harbor Branch, die onlangs deze bevindingen presenteerde op de negende U.S. National Harmful Algal Bloom Conference. "We wilden de rol van septische systemen ter plaatse onderzoeken, die voorheen over het hoofd werden gezien."

Hoewel algen altijd aanwezig zijn in natuurlijke wateren zoals oceanen en rivieren, een paar soorten kunnen gifstoffen produceren die mensen ernstig kunnen schaden, dieren, vis, en andere delen van het ecosysteem. Deze schadelijke algenbloei wordt gestimuleerd door omgevingsfactoren zoals licht, zoutgehalte en nutriëntenniveaus zoals stikstof en fosfor. Stikstof en fosfor komen in hoge concentraties voor in menselijk afval en afvalwater.

Om onderscheid te maken tussen de effecten op de waterkwaliteit van grondwater en regenwater uit het St. Lucie-estuarium en andere effecten die rechtstreeks verband houden met periodieke lozingen uit Lake Okeechobee, Lapointe en zijn medewerkers voerden een uitgebreide analyse uit van de interacties van septische systemen, grondwater, en oppervlaktewateren. Ze analyseerden grondwaterbemonstering in twee woonwijken met verouderende septische systemen die werden geïdentificeerd als hoge prioriteit septische-naar-riool conversielocaties en zochten naar waterige stikstofisotopen, en sucralose, een kunstmatige zoetstof die niet kan worden afgebroken door het lichaam of welk behandelingsproces dan ook.

Ze bemonsterden oppervlaktewater in de C-44- en C-23-kanalen en nearshore-riffen op zoek naar opgeloste voedingsstoffen en sucralose en verzamelden en analyseerden macrofyten, fytoplankton en algenweefsel. De zoetwatertoevoer naar het St. Lucie-estuariumsysteem, inclusief regenval en lozingen via de C-44, C-23- en C-24-kanalen en bacteriële tellingen op alle vier de locaties in het onderzoeksgebied werden gedurende het onderzoek gevolgd.

Uit de studiemonsters, Lapointe en zijn medewerkers hebben duidelijk vastgesteld dat verontreiniging van afvalwater een belangrijke oorzaak is van achteruitgang van de waterkwaliteit en ecologische disfunctie in het St. Lucie-estuarium en stroomafwaarts gelegen riffen aan de kust. Bewijs uit de monsters die ze verzamelden en testten, toonden aan dat menselijke afvalwaterstikstof uit septische systemen een belangrijke bijdrage leverde aan de hoge stikstofconcentraties in de estuaire en stroomafwaartse kustriffen, de laatste vertegenwoordigt de meest noordelijke mate van koraalgroei in Zuid-Florida.

De combinatie van de zoetwatercondities in het estuarium, gecombineerd met afvalwater stikstof (ammonium) verrijking, resulteerde in een "perfecte storm"-bioreactor die de groei en toxineproductie in Microcystis ondersteunde. Deze specifieke zoetwatermicrocystis-bloei (en toxines) nemen toe in estuaria en kustwateren over de hele wereld en zullen naar verwachting in omvang en intensiteit toenemen met de wereldwijde klimaatverandering. Enkele van de meest chronische bloemen komen voor in Lake Erie, Kaap Angst Rivier, Patos Lagoon Estuary in Brazilië, en het Taihu-meer in China.

Voor de studie, Lapointe gebruikte ook gegevens van verschillende Land Ocean Biogeochemical Observatory (LOBO) -eenheden die in het St. Lucie-estuarium waren geïnstalleerd. De LOBO's zijn een belangrijk monitoringnetwerk in de Indian River Lagoon dat gebruikers de mogelijkheid biedt om de waterkwaliteit in realtime te observeren en te voorspellen.

"In het studiegebied St. Lucie Estuary, septische-naar-riool-programma's, waaronder stikstof- en fosforverwijdering door middel van geavanceerde afvalwaterzuivering, zou kunnen helpen deze uitdaging aan te gaan en toekomstige schadelijke algenbloei te verminderen, "zei Lapointe. "Deze verbeteringen in het lokale stroomgebied in combinatie met meer opslag en nutriëntenbeheer ten noorden van Lake Okeechobee zouden gezamenlijk de omstandigheden in zowel het St. Lucie-estuarium, aangrenzende delen van de Indian River Lagoon, en de nearshore-riffen stroomafwaarts van de St. Lucie Inlet, terwijl de menselijke gezondheid beter wordt beschermd."

Volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency, schadelijke algenbloei is een groot milieuprobleem in alle 50 staten. Algemeen bekend als rode getijden, bruine getijden en groene getijden, blauwgroene algen of cyanobacteriën, zoals Microcystis, worden beschouwd als schadelijke algenbloei en kunnen ernstige gevolgen hebben voor de menselijke gezondheid, aquatische ecosystemen en de economie.