West Coast Toxic Algal Bloom er bundet til Stillehavets varme klods

Den hidtil uset vestkyst giftige algeopblomstring af 2015 ser ud til at være knyttet til de usædvanligt varme havforhold - kaldet "kloden" - om vinteren og foråret det år.

Blomsten lukkede fiskeriet fra det sydlige Californien til det nordlige British Columbia.

”Vi har toksiske alghændelser, der resulterer i lukning af skaldyr ved kysten i Washington og Oregon hvert tredje til fem år eller deromkring, men ingen af ​​dem har været så store som denne,” siger hovedforfatter Ryan McCabe, forskningsforsker ved universitetet fra Washingtons Joint Institute for the Study of Atmosphere and Ocean, et samarbejdscenter med National Oceanic and Atmospheric Administration.

”Denne var helt anderledes, og vores resultater viser, at den var forbundet med de usædvanlige havforhold.”

”Dette papir er vigtigt, fordi det identificerer en forbindelse mellem havforholdene og størrelsen af ​​den giftige opblomstring i 2015, der resulterede i de højeste niveauer af domoinsyreforurening i fødevarebanen nogensinde er registreret for mange arter,” siger medforfatter Kathi Lefebvre, en maritim biolog ved NOAAs Northwest Fisheries Science Center. ”Dette er en øjenåbner for, hvad fremtiden kan indeholde, når havforholdene fortsat varmes globalt.”


indre selv abonnere grafik


Forskere fandt, at den 2015 skadelige algeopblomstring, der registrerede for dens rumlige udstrækning og niveauet for toksicitet, var domineret af en enkelt diatomeart, Pseudo-nitzschia australis, normalt fundet længere syd for Californien.

algeopblomstring 10 10Dette kort viser virkningerne af den 2015 vestkyst giftige algeopblomstring. Orange pattedyrsymboler blev påvist med domoinsyre, mens de farvede røde også viste symptomer på forgiftning. Tallene viser, hvor mange pattedyr der var påvirket. Skraverede og ruede regioner viser lukninger for ansjosfiskeri, offshore Dungeness og klippekrabfiskeri og skaldyrhøsting. (Kredit: NOAAs Northwest Fisheries Science Center)

Celleinddelingen sparker i højt gear

Varmt vand lod ikke kun denne art overleve, den skabte også et miljø, der favoriserede dens vækst. Ved det tidlige 2015 var den varme "klods" bevæget sig mod kysten og spredte sig langs vestkysten. Varmere vand skaber mindre tæt overfladevand, der er mere tilbøjelige til at forblive flydende på overfladen, hvor det kan blive udtømt i næringsstoffer.

Tidligere laboratorieundersøgelser af medforfatter William Cochlan ved San Francisco State University viste det P. australis kan optage nitrogen meget hurtigt fra forskellige kilder og ser ud til at overgå andre, ikke-toksiske planteplankton i næringsvand, som er udtømt.

For den nye undersøgelse, der er offentliggjort i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve, forskere udførte eksperimenter med P. australis fra 2015-blomstringen. De viste, at når disse celler oplever varmere temperaturer og får flere næringsstoffer, kan de fordoble eller tredoble deres celledelingshastighed, så de potentielt kan blomstre i en stor bestand relativt hurtigt på havet.

”Når forårskiftet i vindretning bragte dybere, næringsrige vand opad nær kysten, en lille befolkning på P. australis blev en stor befolkning, som derefter blev vasket i land langs vestkysten af ​​sene forårstorme, ”siger coauthor Barbara Hickey, professor i oceanografi ved University of Washington.

Dette var især skadeligt i et år domineret af P. australis.

”Denne art er næsten altid meget giftig,” sagde medforfatter Raphael Kudela, en marinøkolog ved University of California, Santa Cruz. ”Det blomstrer hvert forår fra Californien, og der er ofte havpattedyrs påvirkninger. Men at se P. australis op og ned langs kysten var denne hidtil uset. ”

Giftige alger findes i mange former, men ud for vestkysten kommer den største sundhedsmæssige og økonomiske trussel fra forskellige Pseudo-Nitzschia arter, der under visse betingelser kan producere domoinsyre, som kan forårsage mave-tarm-nød, anfald, hukommelsestab og endda død.

Toksiner kan ophobes i barberknivmuslinger og muslinger, hvilket gør dem usikre til konsum. Men virkningerne i økosystemet er mere udbredte og langvarige. Skaldyr og ansjoser, der indeholder toksiner, kan spises af havpattedyr og fugle. Hvis giftige alger sætter sig ned på havbunden, kan de også spises af dyre i bunden, som krabber, som derefter bliver utrygge at spise.

I slutningen af ​​maj 2015 blev en søløve fundet krampende på en strand i Washington, og domoinsyre blev identificeret i dens fæces.

”Det var noget, vi aldrig havde set før i Washington, og da vi hørte denne nyhed, vidste vi, at der skete noget enormt,” siger medforfatter Vera Trainer, en forskningshavsfysiolog ved NOAAs Northwest Fisheries Science Center.

'Betydelig forbindelse'

I år var det største geografiske omfang af havpattedyrs påvirkninger nogensinde registreret.

Et NOAA-ledet krydstogt i juni 2015 tog stikprøvevand fra det sydlige Californien op til Vancouver Island, British Columbia. Den nye undersøgelse inkluderer disse observationer, der blev indsamlet nær slutningen af ​​Washington-blomstringen, samt anden igangværende strandovervågning og vandprøvetagningsindsats, der filtrerer havvand for at se det liv, det indeholder.

Forskere ved Northwest Fisheries Science Center undersøgte vandprøverne under et scanningselektronmikroskop i høj opløsning for at identificere de tilstedeværende arter.

”Da vi begyndte at få mere og mere af prøverne, der faldt sammen med toppe i barbermaskine-toksiciteten, var det helt klart, at P. australis var den dominerende art langs kysten, ”siger Trainer.

Statlige ressourceforvaltere har indsamlet skaldyr til overvågning af toksiner i årtier. Ude på vandet har prøver, der er indsamlet af det olympiske region Harmful Algal Blooms Partnership og anden indsats, også bidraget til en 25-årig registrering af giftige alghændelser.

Det nye papir sammenligner giftighedenes historie i barberbladmuslinger med indekser for variation i havklimaet og finder en forbindelse med El Niño og den langsigtede oscillation i Pacific Decadal.

”Der er en betydelig forbindelse der,” siger McCabe. ”De toksiske hændelser har også tendens til at falde sammen med tidligere etablerede marine økosystemskift. Vi havde ikke oprettet den forbindelse før, og jeg synes det er fascinerende. ”

Havklimacyklusser kan hjælpe med at forstå og bedre forudsige fremkomsten af ​​giftige algeopblomstringer. Og selvom kloden var en engangshændelse, der ikke skyldtes den globale opvarmning, giver den et vindue til, hvordan klimaændringer kan se ud.

”Arter som Pseudo-Nitzchia er ekstremt godt rustet til at drage fordel af baggrundsopvarmning, ”siger McCabe. ”Pseudo-nitzchia er altid derude langs vores kyst. Det faktum, at de næsten er konstrueret til at drage fordel af situationer som denne - varme temperaturer og lave næringsstoffer - er det angående. ”

Han anbefaler mere overvågning af skadelige algeopblomstringer gennem opsamling af skaldyr og vandprøver på kysten og offshore for at se, om der findes giftstoffer eller toksinproducerende alger, og i bekræftende fald hvilke arter. ”Uden stabilt finansierede programmer som det, vil vi bare være blinde.”

Andre coauthors er fra Canadas Department of Fisheries and Oceans, Marine Pattal Center i Sausalito, Californien og NOAAs Northwest Fisheries Science Center. Forskningen blev primært finansieret af NOAAs nationale centre for Coastal Ocean Science's Center for Sponsored Coastal Ocean Research.

Yderligere finansiering kom fra National Science Foundation, National Institutes of Health og COAST gennem SFSU.

kilde: University of Washington

Relaterede Bøger:

at InnerSelf Market og Amazon