Słodkowodne szkodliwe zakwity glonów 101

wpis w: Articles | 0
przejdź do działu
  • co to jest zakwit glonów?
  • najczęstsze rodzaje szkodliwych zakwitów glonów
  • co powoduje szkodliwe zakwity glonów Słodkowodnych?
  • jakie są skutki kwitnienia glonów Słodkowodnych?
  • Zapobieganie szkodliwym Zakwitom Słodkowodnych glonów

być może czytałeś o alg przejmujących gigantyczne połacie linii brzegowych, zamykających plaże i zmieniających morze w pianę brązowoczerwoną w zjawisku znanym jako Czerwony przypływ. Ale szkodliwe zakwity glonów wpływają nie tylko na nasze oceany., Tworzą się również w zbiornikach słodkiej wody, czyniąc jeziora, stawy lub ulubioną dziurę do pływania śmierdzącą i oślizgłą. Zakwity glonów są odrażające, ale co ważniejsze, mogą być również niebezpieczne, zagrażające zdrowiu publicznemu i ekosystemom wodnym oraz kosztowne, wpływające na lokalną gospodarkę. Chociaż nie są one nowym zjawiskiem (hiszpańscy odkrywcy odnotowali zakwity wzdłuż wybrzeża Florydy w 1500 roku), doniesienia o szkodliwych zakwitach glonów Słodkowodnych znacznie wzrosły w ciągu ostatnich 40 lat i są teraz problemem środowiskowym we wszystkich 50 stanach., Przewiduje się, że zmiany klimatu tylko zaostrzą problem. Oto, co musisz wiedzieć o zakwitach glonów, w tym ich przyczynach i konsekwencjach.

kaczka wije się przez zakwit glonów na Florydzie.

Justin Henry via Flickr

Co to jest kwiat glonów?

glony są organizmami fotosyntetycznymi—innymi słowy, czerpią energię do wzrostu ze słońca., Kwiat glonów to przerost mikroskopijnych glonów lub bakterii podobnych do glonów w wodach słodkich, słonych lub słonawych. W zależności od rodzaju glonów lub bakterii, które go powodują, kwiat glonów może wytwarzać nieprzyjemnie pachnące szumowiny, pianę, pianę lub śliskość przypominającą malowanie. Kwiaty glonów mogą mieć wiele kolorów, w tym niebiesko-zielony, żółty, brązowy, różowy i czerwony.

nie wszystkie zakwity glonów są toksyczne, ale badania wskazują, że rośnie ich coraz więcej. Szkodliwy kwiat glonów, lub HAB, to kwiat, który wytwarza toksyny, które są niebezpieczne dla ludzi i potencjalnie innych organizmów.,

najczęstsze rodzaje Słodkowodnych szkodliwych zakwitów glonów

każdy rodzaj glonów może rozmnażać się w HAB w odpowiednich warunkach. Większość wód słodkich w Stanach Zjednoczonych jest produkowana przez sinice.

cyjanobakterie (niebiesko-zielone algi)

cyjanobakterie kwitną najczęściej w jeziorach, stawach i innych systemach słodkowodnych w tym kraju, chociaż mogą występować również w słonawych i słonowodnych środowiskach. Cyjanobakterie są, jak sama nazwa wskazuje, bakteriami—ale wykonują fotosyntezę, podobnie jak glony, i są często określane jako niebiesko-zielone glony., Niektóre, choć nie wszystkie, rodzaje cyjanobakterii mogą wytwarzać niebezpieczne cyjanotoksyny. Najczęściej opisywanym typem sinic tworzących zakwity jest Microcystis.

Złote glony

chociaż występują głównie w oceanach, złote glony (Prymnesium parvum) są pojawiającym się problemem w rzekach słodkowodnych, zbiornikach i jeziorach, szczególnie tych o wyższym zasoleniu (ze względu na wyższą zawartość minerałów), takich jak te Znalezione w Teksasie i Nowym Meksyku. Chociaż kwitnienie złotych glonów może powodować masowe zabijanie ryb, nie wykazano, że stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi.,

rury odpływowe wód powierzchniowych prowadzą do jeziora wypełnionego glonami w Wisconsin.

Wisconsin Department of Natural Resources via Flickr

co powoduje zakwity glonów Słodkowodnych?

hab występuje zarówno naturalnie w środowisku, jak i w wyniku działalności człowieka, ale te ostatnie znacznie zwiększają częstotliwość, częstość występowania i toksyczność hab., Poniżej przedstawiono niektóre z głównych przyczyn kwitnienia glonów Słodkowodnych:

zanieczyszczenie składników odżywczych

składniki odżywcze, takie jak azot i fosfor, niezbędne do wzrostu roślin, są naturalną częścią podwodnych ekosystemów. Ale kiedy uciekają z miejskich i wiejskich powierzchni i przepływają do rzeki, jeziora, stawu lub zbiornika w nadmiarze-zjawisko znane jako zanieczyszczenie składników odżywczych-działają jak nawóz i sprzyjają wzrostowi glonów i bakterii., Większość nadmiaru składników odżywczych przedostaje się do dróg wodnych poprzez odpływy rolnicze (szczególnie z obornika zwierzęcego i nawozów chemicznych, które są myte z gospodarstw przez deszcz), wycieki odpadów z pasz dla zwierząt, spływ wody opadowej z obszarów miejskich i podmiejskich oraz zrzuty z oczyszczalni ścieków. Według najnowszych badań amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska dotyczących jakości wody w Stanach Zjednoczonych zanieczyszczenie składników odżywczych stanowi problem w ponad jednej trzeciej jezior i około połowie wszystkich rzek i strumieni.,

ciepła woda

ciepła woda daje cyjanobakterii przewagę konkurencyjną. Bakterie te rosną szybciej niż bardziej łagodne glony w wyższych temperaturach, a gdy powstaje kwiat, może zostać uruchomiona pętla sprzężenia zwrotnego: gdy kwiaty stają się gęstsze, ciemne powierzchnie maty glonowej pochłaniają więcej światła słonecznego, co prowadzi do cieplejszej wody i wzrostu glonów.

woda niegazowana

wolno poruszająca się lub stojąca woda może również zostać stratyfikowana termicznie, co oznacza, że warstwa ciepłej wody, która sprzyja kwitnieniu glonów, unosi się na chłodniejszej wodzie., Czynniki, które przyczyniają się do zmniejszonego przepływu wody lub rozmyślania, obejmują suszę, wydobycie wody w celu nawadniania lub picia oraz zmianę naturalnych dróg wodnych poprzez zapory, kanały i inną infrastrukturę stworzoną przez człowieka.,

Marina Lindon w Lindon, Utah, po szkodliwym zakwicie glonów przytłoczyła jezioro

Rick Egan/Trybuna Salt Lake via AP

zmiany klimatu

zmiany klimatu zarówno zwiększają częstotliwość i czas trwania suszy w wielu częściach kraju, jak i nasilają Ekstremalne burze., Okresy suszy przeplatane silnymi opadami atmosferycznymi zwiększają odpływy z gruntów rolnych, trawników i innych źródeł, co prowadzi do wyższego poziomu azotu w rzekach—a co za tym idzie szkodliwych zakwitów glonów.

spalanie paliw kopalnych, wylesianie i zagospodarowanie terenu zwiększają ilość dwutlenku węgla w atmosferze. Powoduje to szkodliwe zakwity glonów, ponieważ cyjanobakterie mogą żywić się dwutlenkiem węgla nie tylko obecnym na powierzchni zbiornika wodnego, ale także rozpuszczonym w wodzie., A kiedy glony obumierają i opadają na dno słodkowodnego ciała, rozkładają się i uwalniają węgiel, który był kiedyś sekwestrowany, zapewniając więcej paliwa dla wzrostu sinic.

zmiany klimatu i bardziej dotkliwe susze również zmieniają reżim przepływu w organizmach słodkowodnych i mogą zwiększyć konkurencję o coraz mniej zasobów słodkiej wody. Zmniejszone przepływy w drogach wodnych oznaczają, że pozostała woda będzie cieplejsza i bardziej zastygła, tworząc warunki dla kwitnienia glonów., Jeśli nadal będziemy postrzegać naturalne drogi wodne jako nasze główne źródło wody i nie będziemy stosować środków efektywności, ochrony i ponownego wykorzystania w celu zmniejszenia nadmiernej dywersji wodnej, zbiorniki słodkowodne staną się bardziej podatne niż obecnie na hab i skutki zmian klimatu.

pies pływający w kwitnących glonach pokrywających staw w Swepsonville, Karolina Północna. Psy są podatne na choroby lub nawet śmierć po kontakcie z toksynami HAB.,

Ildar Sagdejev

jakie są skutki szkodliwych zakwitów glonów Słodkowodnych?

zagrożenia dla zdrowia

ludzie mogą być narażeni na toksyny HAB poprzez połykanie lub pływanie w dotkniętych wodach, jedzenie zatrutych ryb lub skorupiaków (nawet gdy jedzenie jest gotowane, toksyny glonów pozostają) lub wdychanie w powietrzu kropelek dotkniętej wody. W zależności od poziomu narażenia i rodzaju toksyny glonów konsekwencje zdrowotne mogą wahać się od łagodnych do ciężkich, a w skrajnych przypadkach śmiertelnych.,

zwierzęta też są podatne na Haby—szczególnie psy, ponieważ najczęściej pływają lub piją wodę. W ostatnim artykule opublikowanym w czasopiśmie toksyny znaleziono 63 zgonów psów związanych z HABs w 13 stanach.

istnieją trzy klasy cyjanotoksyn, a każdy typ ma różne działanie:

  • neurotoksyny, które mogą powodować uszkodzenia neurologiczne;
  • hepatotoksyny peptydowe, które mogą powodować poważne uszkodzenie wątroby; i
  • dermatotoksyny, które mogą powodować podrażnienia skóry i problemy z oddychaniem.,

cyjanotoksyny najczęściej występujące w ekosystemach Słodkowodnych to szkodliwe dla wątroby mikrocystyny i cylindrospermopsyna.

próbka wody pobrana z jeziora Erie w pobliżu Toledo, Ohio, po toksycznym rozkwicie glonów w 2014 roku przytłoczyła jezioro

Haraz N., Ghanbari / AP Photo

zagrożone zaopatrzenie w wodę pitną

szacuje się, że około 30 milionów do 48 milionów Amerykanów otrzymuje wodę pitną z jezior i zbiorników, które mogą być okresowo zanieczyszczone toksynami glonów. A wrząca woda zanieczyszczona HAB nie tylko nie niszczy toksyn, ale może w rzeczywistości zwiększyć ich stężenie., Na szczęście procesy uzdatniania wody pitnej mogą zazwyczaj usuwać toksyny glonów, takie jak te z sinic-ale jeśli zakłady przetwórcze nie są dobrze utrzymane i aktualne, bakterie mogą pozostać w wodzie. Nieodpowiednie uzdatnianie może pogorszyć jakość wody i zagrozić zdrowiu publicznemu, a także zakłócić lub nawet zamknąć oczyszczalnie. Na przykład w 2014 r.główny HAB w Lake Erie skłonił miasto Toledo w stanie Ohio do wydania nakazu „nie pij” na wodę z kranu, która dotknęła prawie 500 000 osób przez trzy dni i zachorowała ponad 100., Gdy poziom cyjanotoksyn przekracza poziomy EPA dla wody z kranu, ludzie są narażeni na różne niekorzystne skutki zdrowotne, od problemów żołądkowo-jelitowych po uszkodzenie wątroby i nerek.

koszty ekonomiczne

hab powodują, że jeziora, zbiorniki i rzeki stają się nieestetyczne i czasami niebezpieczne, zmniejszając wartość turystyczną, rekreacyjną, rybołówstwo handlowe i wartości nieruchomości oraz zwiększając koszty monitorowania jakości wody, zarządzania i leczenia. Podczas gdy ekonomiczne opłaty za hab w Stanach Zjednoczonych nie zostały jeszcze w pełni ocenione, szacunki sugerują, że kwitnienie Słodkowodne może kosztować naród 4 USD.,6 miliardów rocznie. Nawet pojedyncze wydarzenia bloom mogą być miażdżące dla lokalnych gospodarek. Jak stwierdzono w raporcie EPA z 2015 roku, uporczywy rozkwit glonów w jeziorze Ohio w latach 2009-2010 spowodował aż 47 milionów dolarów utraconych lokalnych przychodów z turystyki.

Left: martwe ryby wyrzucone na brzeg podczas kwitnienia złotych glonów w Teksasie w 2008 roku. Po prawej: Rzeka Wydra pływa w zalanym glonami jeziorze Capitol w Olympia w stanie Waszyngton.

od lewej: Mike Hooper / USGS; Jon D., Anderson via Flickr

chore zwierzęta

toksyny uwalniane z HAB mogą powodować wielkoskalowe zabijanie ryb (powszechnie postrzegane jako wynik kwitnienia złotych glonów) i działać w sieci pokarmowej, wpływając na ssaki, ptaki i inne dzikie zwierzęta, które żywią się trawami, skorupiakami lub rybami skażonymi z toksynami.

w Teksasie niedawno doszło do poważnego zabójstwa ryb, które zniszczyło jezioro Texoma, zbiornik na granicy Oklahomy i Teksasu. Około 157 000 ryb zmarło w ciągu zaledwie trzech dni z powodu kwitnienia złotych glonów., Nie był to pierwszy raz, gdy jezioro zostało uderzone tego typu kwitnieniem. Od 2004 roku w jeziorze Texoma padło prawie połowa z miliona ryb. W całym stanie, od 2001 do 2010, kwitnienie złotych glonów spowodowało ponad 130 głównych zabójstw ryb i spowodowało utratę ponad 34 milionów ryb, co kosztowało Teksańską gospodarkę ponad 14 milionów dolarów przychodów.

martwe strefy

nawet nietoksyczne Haby mogą mieć szkodliwy wpływ na ekosystemy wodne w postaci martwych stref, obszarów w zbiorniku wodnym o tak małej ilości tlenu, że życie wodne nie może przetrwać., Znane również jako strefy niedotlenienia, martwe strefy są zazwyczaj wynikiem eutrofizacji, która dzieje się, gdy droga wodna staje się nadmiernie zanieczyszczona składnikami odżywczymi. Kiedy glony i bakterie w glonach kwitną umierają, proces rozkładu zużywa większość otaczającego tlenu, powodując inne organizmy w dotkniętej zbiorniku wodnym, aby się udusić i umrzeć lub być zmuszonym do przeniesienia się, aby przetrwać.

według EPA w całym kraju zgłoszono ponad 166 martwych stref., Największy, w północnej Zatoce Meksykańskiej, pokazuje, w jaki sposób zanieczyszczenie składników odżywczych z dorzecza rzeki Missisipi, słodkowodnej rzeki, może wpływać na wybrzeża i słone wody. Ta martwa strefa pojawia się co roku w ostatnich dziesięcioleciach i zmienia rozmiar. Eksperci przewidują, że 2019 będzie rywalizować 2017 jako największy jeszcze, z martwą strefą u ujścia rzeki Missisipi ma zajmować ponad 8,500 mil kwadratowych, obszar wielkości Massachusetts.,

zwiększona mętność

rozkwit glonów na powierzchni wody tworzy mętne (mętne) środowisko podwodne, które uniemożliwia dotarcie dużej części światła słonecznego do organizmów zamieszkujących dno, w tym roślin. Rośliny podwodne są często krytycznym źródłem pożywienia i schronienia dla innych organizmów, a bez nich całe wodne sieci pokarmowe i ekosystemy mogą cierpieć. Między 1970 i 2000 rokiem, na przykład, ciemniejsza woda spowodowana częściowo zakwitami glonów zabiła znaczną część trawy węgorzynej w rejonie Zatoki Chesapeake., Ta utrata krytycznego siedliska przyczyniła się do zdziesiątkowania populacji krabów niebieskich, która spadła o prawie 70 procent między początkiem lat 90.a 2007.,

niebieski Krab złowiony w Zatoce Chesapeake na północ od Deal Island, Maryland

Will Parson/Chesapeake Bay Program

Zapobieganie szkodliwym zakwitom glonów słodkowodnych

w ciągu ostatnich kilku dekad, Habs zwiększyły częstotliwość i dystrybucję, A kryzys klimatyczny, który stworzyliśmy, zaostrza warunki sprzyjające Habs., Ograniczenie zmian klimatu i przyjęcie lepszych przepisów w celu zmniejszenia zanieczyszczenia składników odżywczych pomoże zmniejszyć hab i złagodzić ich wpływ na zdrowie ludzkie, ekosystemy i lokalną gospodarkę.

lepsze praktyki rolnicze

w gospodarstwach praktyki regeneracyjne, które poprawiają zdrowie gleby, pomagają wychwycić deszcz tam, gdzie pada, zamiast pozwalać na zmywanie pełnych składników odżywczych spływów do zbiorników wodnych. Praktyki te obejmują sadzenie roślin okrywowych, dywersyfikację upraw, ograniczenie uprawy, właściwe stosowanie kompostu i obornika oraz przestrzeganie najlepszych praktyk nawozowych., NRDC dąży do rozszerzenia zakresu stosowania tych dobrych praktyk poprzez współpracę z państwami i innymi państwami w celu finansowego nagradzania rolników uprawiających rośliny okrywowe, poprzez dążenie do poprawy inicjatyw federalnych, takich jak federalny program ubezpieczenia upraw, aby umożliwić rolnikom przyjęcie praktyk rolnictwa regeneracyjnego, oraz poprzez działanie na rzecz zachęcania do inteligentnych praktyk uprawy w ustawie Farm Bill, która określa politykę rolną.

zielona infrastruktura

jak wspomniano powyżej, nie tylko gospodarstwa produkują skażone spływy., Każdego roku szacuje się, że 10 bilionów galonów nieoczyszczonej wody opadowej zmywa się z utwardzonych powierzchni, poprzez systemy kanalizacji deszczowej i do dróg wodnych. Ten Spływ może zawierać wysoki poziom składników odżywczych, które mogą wywołać HABs. Rozwiązaniem, do którego dąży NRDC, jest wykorzystanie większej ilości zielonej infrastruktury w miastach. Dodawanie zielonych dachów, sadzenie drzew i budowanie ogrodów roślin pochłaniających deszcz-wszystkie wychwytują wodę deszczową, zanim wpłynie ona do dróg wodnych.,

Inteligentna Polityka wodna i ochrona wody

ochrona terenów podmokłych, które działają jako naturalne filtry w celu poprawy jakości wody, wychwytywania odpływów i zwiększenia różnorodności biologicznej, jest również niezbędna. Ustawa chroniąca tereny podmokłe naszego kraju, Ustawa o czystej wodzie, jest zagrożona przez administrację Trumpa. Administracja chce wyłączyć ponad połowę terenów podmokłych kraju z ochrony. NRDC walczy z tymi wycofaniami.,

w wielu częściach kraju przekierowanie wody z rzek do spożycia przez miasta, Rolnictwo i inne zastosowania znacznie zmieniło drogi wodne i ich otaczające siedliska i naraziło zdrowie naszych rzek, jezior i ważnych ekosystemów. Przekierowanie ponad 80 procent naturalnego przepływu rzeki nie jest rzadkością w częściach zachodnich Stanów Zjednoczonych, gdzie główne systemy rzeczne, takie jak Kolorado, Rio Grande i San Joaquin, są suche na rozległych odcinkach z powodu dywersji w górę rzeki. Nadmierne odchylenia tworzą ciepłe, stagnacyjne warunki, w których rozwijają się HABs., Szkodliwe zakwity glonów rozprzestrzeniły się w ostatnich latach w społecznościach wokół delty rzeki Sacramento-San Joaquin, największego ujścia zachodniego wybrzeża, ponieważ przepływy rzek zmniejszyły się. NRDC współpracuje z agencjami rządowymi, społecznościami lokalnymi i przedsiębiorstwami w celu opracowania praktycznych strategii ograniczania nadmiernych zakłóceń z rzek i jezior, zapewniając jednocześnie alternatywne, zrównoważone dostawy wody dla rosnącej populacji i gospodarek.,

badacz jakości wody pobiera próbki toksycznych niebiesko-zielonych glonów kwitnących w zbiorniku Copco w Kalifornii.

David McLain/Alamy

monitorowanie, łagodzenie i współpraca

ulepszone monitorowanie i zwiększone badania nad HABs są również bardzo potrzebne. Nie ma ogólnokrajowego systemu gromadzenia danych na temat hab i reagowania na nie, a rodzaj informacji dostępnych na temat hab w poszczególnych stanach jest bardzo zróżnicowany., Ulepszone metody komunikacji z obywatelami, między organizacjami i między państwami mogłyby przyspieszyć reagowanie awaryjne na hab, zmniejszając szkody dla środowiska, przyrody i ludzi. Kongres finansuje badania nad najlepszymi sposobami zapobiegania i łagodzenia hab przy wsparciu grup, w tym National Oceanic and Atmospheric Agency (NOAA) i EPA. Kongres zapewnia również finansowanie US Geological Survey (USGS) na badania toksyn glonów., EPA, NASA, NOAA i USGS utworzyły Cyanobacteria Assessment Network (CyAN) w celu zbierania, analizowania i dystrybucji danych satelitarnych w czasie rzeczywistym, aby pomóc agencjom państwowym szybciej wykrywać ogniska cyjanobakterii w jeziorach i zbiornikach wodnych USA. Sieć udostępniła również zdjęcia satelitarne HABs. Podczas gdy rząd federalny inwestuje w programy badawcze i prewencyjne, wspólny wysiłek krajowy w celu identyfikacji, reagowania i zapobiegania ogniskom HAB brakuje—i to zagraża zdrowiu publicznemu.,

Na szczęście niektóre państwa poprawiły wysiłki w zakresie monitorowania i sprawozdawczości. Na przykład w 2017 roku odnotowano 41 potwierdzonych doniesień o hab w wodach Montany. Państwo odpowiedziało, tworząc przewodnik dla adresowania HABs, uruchamiając publiczną kampanię uświadamiającą i umieszczając znaki na jeziorach, stawach, rzekach, kempingach i łowiskach, które proszą o pomoc publiczną w zlokalizowaniu HABs., Niestety, zbyt wiele państw nie monitoruje nawet obecności hab i nie ostrzega społeczeństwa o swoim ryzyku, nie mówiąc już o podejmowaniu znaczących kroków w celu ograniczenia ognisk choroby.

wiedza, gdzie występują hab—i czy rząd reaguje—jest krytycznym pierwszym krokiem do utrzymania naszych dróg wodnych, rodzin i ekosystemów bezpiecznych.

Science Spotlight

kwitnienie fitoplanktonu rośnie szybciej i grubiej niż kiedykolwiek wcześniej—z potencjalnymi konsekwencjami dla klimatu, przyrody i przemysłu rybnego.,

Przewodnik

Gigantyczne gospodarstwa—zarówno uprawy roślin, jak i zwierząt—często polegają w dużym stopniu na chemikaliach i produkują odpady, które zanieczyszczają wodę i powietrze. W rezultacie system, który zaprojektowaliśmy, aby nakarmić planetę, ma również poważne konsekwencje dla jej zdrowia.

NRDC w akcji

toksyczne zakwity glonów dławią drogi wodne od Zatoki Meksykańskiej do jeziora Erie.,

Przewodnik

nasze rzeki, zbiorniki, jeziora i morza toną w chemikaliach, odpadach, plastikach i innych zanieczyszczeniach. Oto dlaczego―i co możesz zrobić, aby pomóc.

onEarth Story

dzięki zmianom klimatu toksyczne glony rozprzestrzeniają się.

onEarth Story

lato w Toledo: Grille nad jeziorem, kury błotne i toksyczne zakwity glonów.,

onEarth Story

NOAA przewiduje kolejny sezon glonów na jeziorze Erie tego lata.

onEarth Story

Czy ustawodawcy w końcu są gotowi powiedzieć rolnikom, żeby przestali?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *