Sinds eind jaren negentig is Lake Erie wordt geteisterd door giftige algenbloei die het water helder blauwgroen kleuren. Deze schadelijke algenbloei bestaat uit cyanobacteriën die het levertoxine microcystine produceren.

De bloemen hebben geleid tot openbare waarschuwingen om contact met water te vermijden. In augustus 2014, bijvoorbeeld, hoge concentraties microcystine werden gedetecteerd in drinkwater uit het meer. Als resultaat, de watervoorziening tot 400, 000 mensen in Toledo, Ohio, werd stilgelegd.

"Algenbloei kan een mengsel zijn van giftige en niet-toxische vormen, en verschillende soorten microcystine-producerende cyanobacteriën kunnen in verschillende delen van Lake Erie voorkomen, " zegt George Bullerjahn, directeur van het Great Lakes Centre for Fresh Waters and Human Health. Het hoofdkantoor is gevestigd aan de Bowling Green State University in Ohio, en wordt ondersteund door de National Science Foundation en het National Institute of Environmental Health Sciences.

Wetenschappers in het centrum doen onderzoek om te begrijpen waarom schadelijke algenbloei plaatsvindt in bepaalde delen van Lake Erie. Hun studies zullen helpen bij het bepalen van strategieën om de bloei te verminderen.

"De verbanden tussen de Grote Meren en de menselijke gezondheid moeten beter worden begrepen, " zegt Hedy Edmonds, een programmadirecteur in de afdeling Ocean Sciences van NSF, die het centrum financiert. "Dit centrum brengt wetenschappers die onderzoek doen naar de Grote Meren samen met mensen op het gebied van biologie en menselijke gezondheid om processen te bestuderen die miljoenen mensen treffen."

In de nazomer, cyanobacteriën genaamd Microcystis zijn te vinden in de open wateren van Lake Erie. Van de lente tot de herfst, een ander geslacht van cyanobacteriën, Planktothrix, bloeit dichter bij de kust.

Voedingsstoffen die de bloei van cyanobacteriën voeden, zijn meestal afkomstig van de stikstof in de afvoer van landbouwproducten; de afvoer vindt zijn weg naar beken en rivieren, uiteindelijk uitmondt in grote waterlichamen zoals meren. "Onze studies tonen aan, echter, dat Planktothrix ook kan gedijen in omgevingen die stikstofarm zijn, ’ zegt Bullerjahn.

Gebieden in de buurt van de kust zijn gevoelig voor stikstofverlies naarmate de zomer vordert en de hoeveelheid regen - en afvoer - afneemt, zegt Bullerjahn. Voedingsstoffen van lenteregens zorgen voor Planktothrix-bloei, maar hun persistentie tot laat in de herfst is te danken aan het vermogen van de Planktothrix-cyanobacteriën om stikstof beter uit hun omgeving te "vangen" dan Microcystis dat kan.

"Op de een of andere manier " zegt Bullerjahn, "Stikstof lijkt de meest voorkomende oorzaak te zijn van giftige bloei van Planktothrix, niet alleen in Lake Erie, maar wereldwijd." Het mechanisme is een mysterie, maar onderzoekers van het Great Lakes Centre for Fresh Waters and Human Health zijn op het spoor van de bloemen.