science >> Wetenschap >  >> Natuur

De kust van Zuid-Californië komt naar voren als een hotspot voor giftige algen

Krediet:CC0 Publiek Domein

een nieuwe, uitgebreid onderzoek onder leiding van USC-wetenschappers toont aan dat de kust van Zuid-Californië enkele van 's werelds hoogste concentraties van een algentoxine herbergt die gevaarlijk zijn voor dieren in het wild en mensen die lokale zeevruchten eten.

Episodische uitbraken van door algen geproduceerde gifstoffen halen om de paar jaar de krantenkoppen wanneer getroffen zeedieren aanspoelen tussen Santa Barbara en San Diego. Het USC-onderzoek is de meest grondige beoordeling tot nu toe en onthult de groeiende omvang van het probleem in de afgelopen 15 jaar. De onderzoekers zeggen dat hun bevindingen kunnen helpen de menselijke gezondheid en het milieu te beschermen door methoden te verbeteren om schadelijke algenbloei te controleren en te beheersen.

De bevindingen zijn een "rokend pistool" dat het door sommige soorten algen geproduceerde domoïnezuur koppelt aan de dood van zeevogels en zoogdieren, volgens David Caron, een bioloog aan het USC Dornsife College of Letters, Kunsten en Wetenschappen, en postdoctoraal onderzoeker Jayme Smith, de hoofdauteurs van de studie.

"We zien een toename van schadelijke algenbloei en een toename in ernst, "Zei Caron. "De kust van Zuid-Californië is echt een hotspot en onze studie toont ook aan dat de concentraties van domoïnezuur die in de regio worden gemeten tot de hoogste - zo niet de hoogste - ooit behoren."

De bevindingen verschijnen in Schadelijke algen .

Domoïnezuur wordt geproduceerd door microscopisch kleine Pseudo-nitzschia, naaldachtige diatomeeën in het water; de helft van de soorten in zijn soort kan het neurotoxine produceren. Het kan de oceaan bevlekken, een aandoening die in het algemeen "rode vloed, " hoewel dit specifieke toxine bruin is. De stof hoopt zich op in schaaldieren en gaat omhoog in de voedselketen, waar het het zenuwstelsel van vissen aanvalt, vogels, zeehonden en zeeleeuwen. Het kan bij mensen amnesische schelpdiervergiftiging (ASP) veroorzaken. ASP-symptomen zijn onder meer snel optreden van hoofdpijn, buikpijn, krampen, misselijkheid of braken; ernstige symptomen zijn onder meer permanent geheugenverlies op korte termijn, toevallen, coma of shock binnen 48 uur. Hoewel dodelijke slachtoffers zeldzaam zijn, het California Department of Public Health controleert kustwateren en schaaldieren op het toxine.

Het onderzoek omvat de jaren 2003 tot 2017 tussen Santa Barbara en de grens met Mexico, en omvat nieuwe monsters en tests die in de afgelopen drie jaar zijn verzameld om historische gegevens aan te vullen. De studie suggereert dat hoewel natuurlijke processen leiden tot de vorming van bloemen, ze kunnen worden verergerd door voedingsstoffen die worden geloosd uit door de mens gemaakte bronnen, inclusief afvoer en rioolafvoer.

Een van de belangrijkste bevindingen:

  • Pseudo-nitzschia is de boosdoener achter domoïnezuur. Het is al tientallen jaren aanwezig langs de kust van Zuid-Californië, maar zijn rol in de sterfte van wilde dieren is recent en neemt toe.
  • 'S Werelds hoogste domoïnezuurmeting in water vond plaats in de buurt van San Pedro in maart 2011. Het was 52,3 microgram per liter - ongeveer vijf keer hoger dan een zorgwekkend niveau.
  • Door de jaren heen, onderzoekers vonden een sterke correlatie tussen domoïnezuur in het water en verminderde zeedieren op de kust.
  • Domoïnezuur is altijd aanwezig offshore, hetzij in schaaldieren of in het water. Sommige jaren is het overvloedig, terwijl het andere jaren schaars is.
  • In het voorjaar zijn de omstandigheden slechter, als gevolg van seizoensgebonden opwelling van voedingsstoffen die de groei van plankton stimuleren. Het toxine is minder overvloedig in de zomer en winter.
  • Domoïnezuur in schelpdieren kan in hoge concentraties voorkomen voor de kust van San Diego, Provincies Orange en Los Angeles, maar het komt vaker voor in de provincies Ventura en Santa Barbara vanwege de lokale omgevingsomstandigheden.
  • Door de mens gemaakte bronnen van voedingsstoffen dragen bij aan algenbloei, maar dat verklaart niet de verschillen in tijd en locatie van sommige van de uitbraken van domoïnezuur. Andere omgevingsfactoren spelen waarschijnlijk een rol.
  • De algen en hun toxine nemen af ​​aan de westkust wanneer de watertemperatuur hoger is dan 68 graden Fahrenheit, blijkbaar te wijten aan temperatuurgevoeligheid van de micro-organismen.

Ook, een opwarmende Stille Oceaan lijkt Pseudo-nitzschia-soorten verder naar het noorden te helpen verspreiden. Bijvoorbeeld, schadelijke algenbloei is de afgelopen twee jaar wijdverbreid langs de westkust van Noord-Amerika, van Centraal-Californië tot Alaska, volgens de studie. Afzonderlijk, Er zijn deze zomer schadelijke algenbloei gemeld langs de Golfkust en de gouverneur van Florida heeft vorige week de noodtoestand uitgeroepen voor de getroffen provincies.

Het USC-onderzoek brengt diverse gegevens en waarnemingen samen die licht werpen op de omgevingsomstandigheden die schadelijke algenbloei bevorderen. Van belang, een extreme droogte in het zuidwesten van de VS tussen 2014 en 2016 resulteerde in zeer lage concentraties domoïnezuur voor de kust van Zuid-Californië. De bevindingen impliceren een verband tussen oppervlaktewater dat naar de oceaan stroomt, of andere aan droogte gerelateerde omstandigheden, en kustalgenbloei.

Die nuances en onzekerheden moeten verder worden onderzocht om de regionale en jaar-op-jaar variaties ten gunste van giftige algen te verklaren - belangrijke stappen voordat betrouwbaardere gezondheidsvoorspellingen kunnen plaatsvinden, zeggen de USC-wetenschappers.

"Onze bevindingen vatten ons huidige niveau van begrip samen met betrekking tot dit belangrijke gezondheidsrisico voor dieren en mensen in de wateren van Zuid-Californië en identificeren verschillende onderzoekspistes die het begrip zouden kunnen verbeteren, voorspelling en uiteindelijk preventie van deze schadelijke gebeurtenissen, ' zei Smit.