Беспрецедентный токсичный водорослей Западного побережья 2015, похоже, связан с необычно теплыми океанскими условиями, прозванными «блобом» - зимой и весной этого года.

Цветение закрыло промыслы от южной Калифорнии до северной Британской Колумбии.

«У нас есть события токсичных водорослей, которые приводят к закрытию моллюсков у побережья Вашингтона и Орегона каждые три-пять лет или около того, но ни один из них не был таким большим, как этот», - говорит ведущий автор Райан МакКейб, ученый-исследователь Университета Объединенного института Вашингтона по изучению атмосферы и океана, совместного центра с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований.

«Это было совершенно иначе, и наши результаты показывают, что это связано с необычными условиями океана».

«Эта статья важна, потому что она идентифицирует связь между условиями океана и величиной токсического расцвета в 2015, что привело к самым высоким уровням загрязнения домашней кислотой в пищевой сети, когда-либо зарегистрированной для многих видов», - говорит соавтор Кати Лефевр, морской биолог в Северо-западном научно-исследовательском центре рыболовства НОАА. «Это является открытием для будущего, которое может иметь будущее, поскольку океанские условия продолжают нагреваться во всем мире».

Исследователи обнаружили, что цветной цвет вредного водорослей 2015, в котором установлены записи для его пространственной протяженности и уровня токсичности, доминировал один вид диатомовых водорослей, Pseudo-nitzschia australis, обычно находившийся дальше к югу от Калифорнии.

На этой карте показаны воздействия цветения токсичных водорослей Западного побережья 2015. Символы оранжевого млекопитающего были обнаружены с помощью домой кислоты, в то время как окрашенные в красный цвет также проявляли симптомы отравления. Цифры показывают, сколько млекопитающих было затронуто. Заштрихованные и заштрихованные области показывают затворы для промысла анчоусов, морских промыслов и кабанов, а также сбора урожая моллюсков. (Кредит: Северо-западный научно-исследовательский центр рыболовства НОАА)

Разделение клеток на высокую передачу

Теплая вода не только позволила этому виду выжить, но и создала среду, благоприятствующую его росту. К началу 2015 теплый «капля» двинулся к берегу и распространился по всему Западному побережью. Более теплая вода создает менее плотную поверхностную воду, которая, скорее всего, останется плавающей на поверхности, где она может истощиться в питательных веществах.

Предыдущие лабораторные исследования соавтора Уильяма Коклана из Университета штата Сан-Франциско показали, что P. australis может очень быстро поглощать азот из разных источников и, по-видимому, превосходит другой, нетоксичный фитопланктон в обедненной питанием теплой воде.

Для нового исследования, опубликованного в журнале Журнале Geophysical Research Letters, исследователи провели эксперименты с P. australis от цветения 2015. Они показали, что, когда эти клетки испытывают более теплые температуры и получают больше питательных веществ, они могут удвоить или утроить свои показатели деления клеток, что позволит им потенциально быстро расцветать в большой популяции в море.

«Когда весенние сдвиги в направлении ветра принесли более глубокие, богатые питательными веществами воду вверх по побережью, небольшая популяция P. australis стало большим населением, которое затем было вымыто на берегу вдоль Западного побережья поздними весенними бурями », - говорит соавтор Барбара Хики, профессор океанографии в Вашингтонском университете.

Это было особенно опасно в течение года, в котором доминировали P. australis.

«Этот вид почти всегда очень токсичен», - сказал соавтор Рафаэль Кудела, морской эколог из Калифорнийского университета, Санта-Крус. «Он расцветает каждую весну от Калифорнии, и часто происходит воздействие морских млекопитающих. Но видеть P. australis вверх и вниз по побережью, как это было беспрецедентно ».

Токсичные водоросли бывают во многих формах, но с Западного побережья основная угроза для здоровья и экономики исходит от различных Псевдо-Nitzschia которые могут при определенных условиях продуцировать довующую кислоту, которая может вызвать желудочно-кишечные расстройства, судороги, потерю памяти и даже смерть.

Токсины могут накапливаться в бритвенных моллюсках и мидиях, что делает их небезопасными для потребления человеком. Но эффекты в экосистеме более распространены и долговечны. Моллюски и анчоусы, содержащие токсины, могут съедаться морскими млекопитающими и птицами. Если токсичные водоросли оседают на дне океана, их также можно съесть донными животными, такими как крабы, которые затем становятся небезопасными.

В конце мая 2015, морской лев был найден судорожным на пляже в Вашингтоне, и в его фекалиях была обнаружена домовая кислота.

«Это то, чего мы никогда раньше не видели в Вашингтоне, и когда мы услышали эту новость, мы знали, что происходит что-то огромное», - говорит соавтор Вера Трейнер, исследователь-океанолог Северо-западного научного центра NOAA по рыболовству.

«Значительное соединение»

В этом году наибольшая географическая протяженность воздействия морского млекопитающего когда-либо регистрировалась.

Во время круиза по NOAA в июне 2015 пробовали воду из южной Калифорнии до острова Ванкувер, Британская Колумбия. Новое исследование включает в себя те наблюдения, которые собраны в конце цветения в Вашингтоне, а также другие текущие наблюдения за пляжами и попытки отбора проб воды, которые фильтруют морскую воду, чтобы увидеть ее жизнь.

Исследователи из Северо-западного научного центра по рыболовству исследовали образцы воды под сканирующим электронным микроскопом с высоким разрешением для идентификации присутствующих видов.

«Когда мы начали получать все больше образцов, совпадающих с пиками токсичности бритвой, было совершенно ясно, что P. australis был доминирующим видом по всему побережью », - говорит тренер.

Руководители государственных ресурсов собирают моллюски для мониторинга токсинов в течение десятилетий. На воде образцы, собранные олимпийским районом, вредоносным агломерационным агентством по цветению водорослей, и другие усилия также способствовали проведению 25-года событий токсичных водорослей.

Новая статья сравнивает историю токсинов в мочах бритвы с индексами изменчивости климата океана и находит связь с Эль-Ниньо и более длительным Тихим Декадальным Колебанием.

«Здесь есть значительная связь, - говорит МакКейб. «Токсические явления также часто совпадают с ранее установленными сдвигами морских экосистем. Раньше у нас не было такой связи, и я думаю, что это интересно ».

Циклы климата океана могли бы помочь понять и лучше предсказать появление токсичных водорослевых цветений. И хотя blob был одноразовым событием, которое не было вызвано глобальным потеплением, оно предоставляет окно, в котором может измениться изменение климата.

«Виды, подобные Псевдо-nitzchia чрезвычайно хороши, чтобы воспользоваться потеплением фона », - говорит МакКейб. «Псевдо-ницчия всегда на побережье. Тот факт, что они почти сконструированы таким образом, чтобы использовать такие ситуации - теплые температуры и низкие питательные вещества - это касается ».

Он рекомендует больше контролировать цветение вредных водорослей путем сбора образцов моллюсков и воды на побережье и на шельфе, чтобы увидеть, имеются ли токсины или токсин-продуцирующие водоросли, и если да, то какие виды. «Без стабильно финансируемых программ, подобных нам, мы просто будем слепыми».

Другие соавторы из Канадского департамента рыбного хозяйства и океанов, Центра морских млекопитающих в Саусалито, Калифорния, и Северо-западного научного центра НОАА по рыболовству. Исследование финансировалось главным образом Национальными центрами НОАА для Центра прибрежных океанов для спонсируемых исследований прибрежных океанов.

Дополнительное финансирование поступило от Национального научного фонда, Национальных институтов здравоохранения и COAST через SFSU.

Источник: Университет Вашингтона

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon