science >> Wetenschap >  >> Natuur

Bottom-up benadering nodig om zoetwaterbloei te bestuderen

Bloei van cyanobacteriën beschadigt de kwaliteit van het meerwater, invloed hebben op meergemeenschappen, en kan de menselijke gezondheid bedreigen. Krediet:Midge Eliassen

Cyanobacteriën die op de bodem van meren leven, kunnen belangrijke, onvoldoende onderzochte aanwijzingen over de dreiging van deze schadelijke organismen, volgens een door Dartmouth geleide studie.

Het onderzoek, gepubliceerd in de Journal of Plankton Research , dringt aan op een meer alomvattende benadering van cyanobacteriënstudies om de gevaarlijke bloei in een tijd van wereldwijde klimaatverandering te beheersen.

"De meeste onderzoeken naar cyanobacteriën richten zich op de momenten waarop ze zichtbaar zijn in de waterkolom, " zei Kathryn Cottingham, de Dartmouth Professor in de Kunsten en Wetenschappen, en een professor in de biologie. "Door je te concentreren op dit deel van de levenscyclus, we kunnen belangrijke aanwijzingen missen over hoe deze schadelijke organismen reageren op de voortdurende wereldwijde verandering."

Ook bekend als blauwalgen, de bloei van cyanobacteriën neemt wereldwijd toe in veel zoetwatersystemen, de kwaliteit van het meerwater aantasten en de gemeenschappen van meren aantasten. De bloemen bedreigen ook de menselijke gezondheid door gifstoffen die orgaansystemen kunnen beschadigen.

Cyanobacteriën zijn complex, maar onderzoekers brengen aanwijzingen samen over hoe ze reageren op veranderende seizoenen.

Zoetwatercyanobacteriën leven ofwel gesuspendeerd in de waterkolom of op de bodem van het meer, afhankelijk van, gedeeltelijk, op watertemperatuur. Tijdens de warmere maanden, zwevende "pelagische" cyanobacteriën gedijen goed in warme, goed verlichte oppervlaktewateren. In de herfst, ze zinken naar de bodem en brengen de winter door in een rustende of volledig slapende toestand.

De door Dartmouth geleide studie richt zich op hoe cyanobacteriën zich gedragen rond de 'overwinterperiode' van de bodem. Het onderzoek benadrukt dat het sediment-bewonende stadium terugkeert naar de waterkolom met hogere watertemperaturen, vaak na het mengen van de waterkolom. Door klimaatverandering nemen sommige soorten vermenging af, maar nemen andere toe, zoals die veroorzaakt door extreme neerslaggebeurtenissen.

Volgens het blad, als het mengen beperkt is en cyanobacteriën op de bodem achterblijven, bloei kan afnemen. "Een vollediger begrip van alle stadia van de levenscyclus van cyanobacteriën zal planktononderzoekers in staat stellen beter te voorspellen hoe de voortdurende klimaatverandering de frequentie zal beïnvloeden, intensiteit en duur van cyanobacteriële bloei, " aldus de studie.

Veranderingen in landgebruik, zoals ontbossing, gebruik van kunstmest, en ontwikkeling - en klimaatverandering worden beschouwd als de belangrijkste oorzaken van uitbraken van cyanobacteriën. Hoewel de precieze oorzaken van de bloei nog worden onderzocht, onderzoekers geloven dat ze het gevolg zijn van een voortdurende toename van de nutriëntenbelasting, temperatuur en neerslag.

"Ons werk geeft aan dat de bloei van cyanobacteriën kan toenemen of afnemen als gevolg van klimaatverandering, preventief beheer van meren noodzakelijk maken om de risico's voor de menselijke gezondheid te beperken, " zei Cayelan Carey, universitair hoofddocent biologische wetenschappen aan Virginia Tech en co-auteur van het onderzoek. "Het vermijden van het gebruik van kunstmest en het installeren van buffers aan het water kan helpen om cyanobacteriën te verminderen, daarmee een 'verzekering' bieden tegen mogelijke toename van cyanobacteriën als gevolg van hogere temperaturen in de toekomst."

Het onderzoek richtte zich op gematigde meren, maar het onderzoeksteam benadrukt dat andere waterlichamen moeten worden opgenomen in de voorgestelde onderzoeksagenda.

Kathleen Weathers van het Cary Institute, en Holly Ewing en Meredith Greer van Bates College droegen ook bij aan het onderzoek.