science >> Wetenschap >  >> Natuur

Rode vloed kan natuurlijk zijn, maar wetenschappers geloven dat kustvervuiling het erger maakt

Vince Lovko, een phytoplantkon-ecoloog bij Mote Marine Lab, kriskras door de wateren van Longboat Key in de Yellowfin vissersboot van zijn lab met een team van onderzoekers, zeewater bemonsteren van een rode vloed die bijna een jaar lang rond Zuidwest-Florida heeft gepoept en stranden bezaaid met dode zeekoeien, zeeschildpadden en rottend zeeleven.

Om de paar meter, dode haring, grasaaltjes en zeebaars dreven voorbij, het water peperen als een giftige stoofpot. Het water, bewolkt en geelachtig, zag eruit alsof het door een toilet was gespoeld.

Lovko maakt deel uit van een team dat het getij volgt en probeert wijdverbreide satellietkaarten te verfijnen waarop een groot deel van de Golfkust van de staat felrood gloeit van giftig getij. Maar terwijl Florida's slijmerige zomer in de herfst overgaat, wetenschappers zoals Lovko kwamen ook in een ongemakkelijke positie terecht:ze probeerden een ingewikkeld en controversieel politiek gevecht te leiden te midden van een verhit verkiezingsjaar waarin hun onderzoek wordt verdraaid door tegenstrijdige belangen - en soms het publiek in verwarring brengen.

Net nadat Lake Okeechobee explodeerde met een enorme blauwgroene algenbloei en waterbeheerders het naar de kust begonnen te spoelen, het rode tij dat maanden eerder begon, verdiepte zich, met de ergste vissterfte in kustwateren die worden gevoed door de westelijke hulpuitgang van het uitgestrekte meer, de Caloosahatchee-rivier.

De landbouwindustrie en sommige regelgevende instanties van de staat hebben elke verbinding teruggedrongen, rood tij "van nature voorkomend" noemen. Dat is waar. Uitbraken worden al eeuwenlang gemeld.

Maar een federale studie die meer dan een decennium teruggaat, concludeerde dat door de mens veroorzaakte vervuiling het rode tij verergert. Dat maakt het meer, doorspekt met hoge niveaus van de meststoffen fosfor en stikstof, een waarschijnlijke bron. Wat is niet duidelijk, aangezien dezelfde voedingsstoffen uit de kust worden weggespoeld, is of het zeker een bron is.

"Dat is een deel van het werk dat nog moet worden gedaan om afdoende te antwoorden, of op zijn minst enigszins overtuigend antwoord, ' zei Lovko.

Een reden voor die aanhoudende onzekerheid:ondanks decennia van terugkerende problemen, de staat heeft zich vooral gericht op het volgen van rode getijden zodra ze aankomen, niet op de vervuiling die hen drijft. Over de afgelopen tien jaar, de staat heeft de monitoring van de waterkwaliteit gestript die wetenschappers zou kunnen helpen de dynamiek van de rode vloed te begrijpen, terwijl de instanties die water onderzoeken en vervuiling reguleren, krimpen. Zelfs die satellietkaarten waar Lovko aan werkt, bevatten nogal wat onnauwkeurigheden wanneer giftige wateren aanspoelen.

"We denken dat we dit begrijpen, maar we vliegen blind, " zei oceanograaf Bob Weisberg van de Universiteit van Zuid-Florida, in navolging van de frustratie die de blauwgroene algenexpert Karl Havens van de Universiteit van Florida vorige maand voelde. "We zijn er nooit in geslaagd de staat Florida ertoe te brengen zich te committeren en het belemmert ons vermogen om rood tij te voorspellen verder."

Er wordt te veel geld uitgegeven aan bureaucratie, hij zei, en te weinig op daadwerkelijk onderzoek.

"Dat is het probleem in Florida zolang ik hier woon, " zei Weisberg, wiens lab jaarlijkse voorspellingen van de rode vloed uitgeeft. "Het is allemaal politiek."

Dat komt omdat enkele van de grootste politieke spelers van de staat ook de schuld krijgen van enkele van de ergste vervuiling.

U.S. Sugar bracht vorige maand een persbericht uit waarin stond dat het water van het meer niets te maken had met het rode tij.

"De Florida Fish and Wildlife Conservation Commission (FWC) stelt in haar veelgestelde vragen dat rode vloed niet wordt veroorzaakt door vervuiling door nutriënten (stedelijk of agrarisch) en bovendien, wordt er niet door verergerd, of, " aldus de release. Het citeerde ook Mote-wetenschappers uit een Palm Beach Post-verhaal dat zei dat meerwater het getij niet "initieerde".

In feite, Op de webpagina van FWC staat duidelijk dat zodra rode getijden de kust naderen, "ze zijn in staat om door de mens gemaakte voedingsstoffen te gebruiken voor hun groei." En twee dagen later, Mote-milieu-ingenieur Tracy Fanara tweette een verduidelijking waarin stond dat het vrijgeven van meer een bloei zou kunnen ondersteunen.

"Als je een (zoetwater)cyanobacteriënbloei hebt, je weet dat je overtollige voedingsstoffen hebt, maar (de cyanobacteriën) kunnen het verminderen als het eruit komt, ' zei ze. 'Maar het is nog steeds een teken. Dat is een ecologische ecologische reactie op hoge nutriënten."

Wetenschappers zijn het er algemeen over eens dat rode tij, bestaande uit Karenia brevis-algen, wordt offshore gezaaid op de bodem van de plank in Florida, vervolgens door bodemstromingen naar de kust gebracht. Naarmate de algen in de buurt komen van kustwateren die vervuild zijn door tal van bronnen, van boerderij- en gazonmest tot lekkende septic tanks, het kan intenser groeien en giftige bloemen creëren.

"Als het eenmaal bloeit, het heeft wel voedingsstoffen nodig om te bloeien, " zei Weisberg. Rottende vis kan helpen om het te voeden, maar algen kunnen ook voedingsstoffen gebruiken die van het land stromen, hij zei. "Dus de afvloeiing van het meer zal het rode tij niet veroorzaken, maar het kan helpen een rode vloed in stand te houden."

Nadat een rode vloed in 2005 ontplofte en 17 maanden aanhield, het verspreiden van vissterfte over drie staten, waaronder Florida, de National Oceanic and Atmospheric Administration lanceerde een zesjarig onderzoeksproject. Onderzoekers concludeerden dat de bronnen van voedingsstoffen die rode getijden voeden "meerdere, divers en complex, " en inclusief afvoeren van estuaria zoals die gevoed door de Caloosahatchee.

Wat niet goed wordt begrepen, is waarom en hoeveel die kustvoedingsstoffen uitbraken beïnvloeden, zei Weisberg.

In een onderzoek uit 2007, Larry Brand, een fytoplankton-ecoloog van de University of Miami Rosentstiel School of Marine and Atmospheric Science voerde aan dat toenemende vervuiling de rode vloed heeft verergerd.

"Het is een natuurlijke zaak. Je kunt 500 jaar teruggaan. Wat ik beweer is dat het vandaag veel erger is en dat is het resultaat van door de mens gegenereerde voedingsstoffen, "zei hij. "Het is duidelijk, het is politiek. Er is niet één bron en het is duidelijk dat sommige bronnen belangrijker zijn dan andere."

Maar Lovko, de Mote-ecoloog, is niet overtuigd en zei dat Brand tot zijn conclusie kwam op basis van gegevens met inconsistente steekproeven.

"Een van de dingen die we niet weten omdat er geen metingen zijn, of voldoende afmetingen ervan, is hoeveel, bijvoorbeeld, voedingsstoffen die door de Caloosahatchee van Lake Okeechobee stromen, bereiken het kustsysteem, " zei hij. "Het is gemakkelijk om de veronderstelling te maken. ... Dat is wat het publiek heeft aangenomen. Maar dat kunnen we niet. Zo werkt wetenschap niet."

Maar in zijn studeerkamer Brand zei dat hij verantwoordelijk was voor verschillen in steekproefmethoden en mogelijke toename van monitoring die de cijfers zou kunnen scheeftrekken. En hij ontdekte nog steeds dat tussen 1954 en 1963 en 1994 en 2002, algen hoeveelheden verhoogd met 13 tot 18 keer.

Wat niet goed begrepen wordt, Merk zei, daarom explodeert rode vloed sommige jaren en andere jaren niet, en of andere soorten fytoplankton het rode tij naar de nutriëntensoep verslaan.

Oceaanwater is gevuld met een groot aantal fytoplankton dat voedingsstoffen kan consumeren en met elkaar kan strijden om dominantie. Karenia brevis, genoemd naar de gepensioneerde algenexpert Karen Steidinger die het voortouw nam in het onderzoek in het staatslaboratorium in St. Petersburg, bestaat in de hele Golfwateren, niet alleen op de bodem voor de kust. Wetenschappers vinden het routinematig bij achtergrondconcentraties in de buurt van de kust in jaren waar er geen visdoden zijn.

"We hebben geen goed begrip van wat precies de uitkomst van die competitie bepaalt, dus dat verklaart de variabiliteit van jaar tot jaar, "Brand zei. "Er is geen consensus op dit punt."

Maar begrijpen waarom is niet waar de staat Florida Mote voor betaalt.

"Waar we voor worden gefinancierd, is monitoren. We worden niet gefinancierd om specifieke vragen te beantwoorden, ' zei Fanara.

Lovko zegt dat er ook onbeantwoorde vragen zijn over de relatie tussen offshore- en kustpopulaties van roodtij-fytoplankton.

"Wat we niet weten, is hoe de offshore-bevolking anders is, de veronderstelde zaadpopulatie die begint en naar de kust begint te bewegen, in tegenstelling tot de cellen die we al hebben, neemt toe, " hij zei.

Dat is precies het soort informatie dat Weisberg zou kunnen helpen, die zijn jaarlijkse voorspelling baseert op het patroon van stromingen die algen aan land voeren. Wanneer de verschuivende lusstroom van de Golf de West Florida Shelf kruist, het duwt voedingsstoffen uit de diepere bodem op de plank om de Karenia-algen van brandstof te voorzien, hij zei.

"Wat vreselijk ontbreekt, is de mogelijkheid om regelmatig offshore te gaan waar we geloven dat de rode vloed zich vormt en het organisme zelf en de voedingsstoffen bemonstert, " hij zei.

Er zijn andere kennislacunes.

Wetenschappers gebruiken satellietbeelden die naar oppervlaktewater kijken om de dichtheid van rode vloed te volgen, maar beelden zijn meestal minder nauwkeurig naarmate ze dichter bij de kust komen, waar informatie het meest nodig is. Dichtbij de kust, tannines van mangroven en kustlijnvegetatie en andere organische moleculen kunnen interfereren, Lovko. En het werkt alleen op zonnige dagen.

De rode vloed van dit jaar verscheen voor het eerst in oktober bij Sarasota. In juni, het verdiepte zich. Massale vissterfte begon de stranden te bevuilen en kanalen te verstoppen met aasvissen en groter zeeleven, waaronder zeeschildpadden, dolfijnen, zeekoeien en zelfs een walvishaai.

De verslechtering volgde op recordbrekende regen die het US Army Corps of Engineers ertoe aanzette om water uit het meer te spoelen, al gevuld met blauwalgen, langs de Caloosahatchee-rivier. Water uit suikervelden aan de oostkant van het meer mocht ook terugstromen in het meer vanuit zwellende kanalen, genoeg om ongeveer 48 vierkante mijl met een voet water af te dekken. De getijden vielen ook samen met een golf van Saharastof, een andere bron van voedingsstoffen voor verschillende algen die rode vloed kunnen voeden.

"Vorig jaar hadden we een bloei en die ging nooit helemaal weg, " Zei Weisberg. "Wat dit jaar gebeurt, is de samenvloeiing van twee dingen:resterende cellen van vorig jaar en nieuwe cellen die naar de kust komen vanuit het midden van het continentaal plat waar de omstandigheden gunstig waren voor de ontwikkeling van bloei."

Voorbij vervuilde afvoer van werven, boerderijen, boerderijen en zelfs fosfaatmijnen, onderzoekers onderzoeken andere verdachten die hadden kunnen helpen bij het voeden van de nieuwste bloei.

- Een idee is dat Saharastof, hetzelfde door de wind gedragen materiaal dat potentiële tropische stormen kan uitdrogen, een rol zou kunnen spelen. Onderzoekers zeggen dat het ijzerrijke stof Trichodesmium kan voeden, een zoutwatercyanobacteriën die stikstof uit de lucht haalt, waardoor het kan groeien in water met weinig voedingsstoffen. Als Afrikaans stof zwaar is, het kan Trichodesmium voeden, die vervolgens voedsel kunnen worden voor roodtijalgen, zowel offshore als inshore.

Het probleem is dat de theorie nooit is getest, zei Joe Prospero, emeritus hoogleraar aan de Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science van de Universiteit van Miami, die de bijnaam 'de vader van stof' wordt genoemd.

"We hebben deze verschillende stukken en er zijn metingen gedaan van ijzer, en het is gemodelleerd. Maar in het echte leven is er geen nauwkeurige studie geweest, " zei Prospero, die een van de eerste wetenschappers was die de wereldwijde effecten van Afrikaans stof herkende. "Het is gewoon gebaseerd op het feit dat we hier in Miami seizoensgebonden stof hebben gemeten. Maar er is niemand weggegaan, naar mijn weten, naar de westkust van Florida en daadwerkelijk zien of er een reactie is en een toename van ijzer in water. Sommige wetenschappers geloven ook dat orkanen, zoals Irma, kan van invloed zijn. Naast het dumpen van zware regen en het wegspoelen van voedingsstoffen van het land, een orkaan, vooral een zo groot als Irma, kan enorme hoeveelheden water rond de Golf verplaatsen. Terwijl Irma de Golfkust opvoer voor een tweede aanlanding op Marco Island, het zoog water voor de zuidwestkust, zei oceanograaf Nick Shay van Rosenstiel. Toen het water weer aan land stroomde, het kwam uit de onderste lagen waar Karenia brevis gedijt.

"We moeten niet alleen de oppervlaktestromen begrijpen, maar de bodemstromen, "zei hij. "Als we dit samen gaan voegen, misschien was het hele Irma-gedoe een preconditioneringstoestand."

Door orkanen gegenereerde diepwateroscillaties kunnen ook voor een langere periode aanhouden en mogelijk meer algen naar de kust duwen, hij zei.

"Dus hoewel de oppervlaktelaag misschien weer normaal is, wat er in de diepere lagen gebeurt, kan een maand of langer duren, " hij zei.

Of de lozingen van het meer de rode vloed verergeren of niet, wetenschappers benadrukken dat alleen al de schadelijke blauwgroene algenbloei die de kustwateren bevuilt, pleit voor een herziening van het onderzoek naar de waterkwaliteit en de normen en dat de oplossingen voor elk ervan kunnen verschillen.

"Je haalt de rode vloed volledig uit dat beeld en het vermindert op geen enkele manier het overtuigende argument voor het verminderen van (vervuiling) in Lake Okeechobee, "Zei Lovko. "Dat moet gebeuren."

Wetenschappers zeggen in plaats daarvan dat meer onderzoek moet worden gericht op het vinden van oorzaken en niet alleen op monitoring. Sinds de rode vloed van dit jaar evolueerde naar een grootschalige crisis die bedrijven schade toebracht en nationale krantenkoppen trok, Scott heeft de noodtoestand uitgeroepen en 6 miljoen dollar besteld om te helpen met opruimen en toerisme. Maar Weisberg maakt zich zorgen dat dit slechts een verkiezingsjaar is.

"Ik ben erg succesvol geweest in het boos maken van mensen op mij, maar hoe breng je op een gegeven moment verandering aan? Het is politiek. Mote kreeg een hoop geld. Waarom? Omdat ze zijn aangesloten, ', zei hij. 'Tenzij we meer diepgaande berichtgeving krijgen over ernstige problemen, we gaan nooit iets veranderen."

© 2018 Miami Herald
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.