Süßwasserschädliche Algenblüten 101

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• Was ist eine Algenblüte?
• Die häufigsten Arten von schädlichen Algenblüten
• Was verursacht schädliche Süßwasseralgenblüten?
• Welche Auswirkungen haben süßwasserschädliche Algenblüten?
• Verhinderung von schädlichen Algenblüten im Süßwasser

Möglicherweise haben Sie gelesen, dass Algen riesige Küstenschwaden übernehmen, Strände schließen und das Meer in einem Phänomen, das als rote Flut bekannt ist, schaumig bräunlich rot machen. Aber schädliche Algenblüten beeinflussen nicht nur unsere Ozeane., Sie bilden sich auch in Süßwasserkörpern und machen Seen, Teiche oder Ihr Lieblingsschwimmloch stinkend und schleimig. Algenblüten sind abscheulich, aber wichtiger, sie können auch gefährlich sein, die öffentliche Gesundheit und die aquatischen Ökosysteme gefährden und kostspielig sein und die lokale Wirtschaft beeinträchtigen. Während sie kein neues Phänomen sind (spanische Forscher haben Blüten entlang Floridas Küste in den 1500er Jahren aufgezeichnet), haben die Berichte über süßwasserschädliche Algenblüten in den letzten 40 Jahren erheblich zugenommen, und sie sind jetzt ein Umweltproblem in allen 50 Staaten., Es wird vorausgesagt, dass der Klimawandel das Problem nur verschärfen wird. Hier ist, was Sie über Algenblüten wissen müssen, einschließlich ihrer Ursachen und Folgen.

Was ist eine Algenblüte?

Kritisch für aquatische Nahrungsnetze sind Algen photosynthetische Organismen—mit anderen Worten, sie leiten Energie für das Wachstum von der Sonne ab., Eine Algenblüte ist das Überwachsen mikroskopisch kleiner Algen oder algenähnlicher Bakterien in Süß -, Salz-oder Brackwasser. Abhängig von der Art der Algen oder Bakterien, die sie verursachen, kann eine Algenblüte schlecht riechenden Abschaum, Schaum, Schaum oder einen lackartigen Slick produzieren. Algenblüten können viele Farben haben, einschließlich blaugrün, Gelb, Braun, Rosa und Rot.

Nicht alle Algenblüten sind giftig, aber die Forschung zeigt, dass eine wachsende Zahl sind. Eine schädliche Algenblüte oder HAB ist eine Blüte, die Giftstoffe produziert, die für Menschen und möglicherweise andere Organismen gefährlich sind.,

Die häufigsten Arten von süßwasserschädlichen Algenblüten

Jede Art von Algen kann sich unter den richtigen Bedingungen zu einem HAB vermehren. Die meisten Süßwasser HABs in den Vereinigten Staaten werden von Cyanobakterien produziert.

Cyanobakterien (Blaualgen)

Cyanobakterien-Blüten sind die häufigste Art von HABs in Seen, Teichen und anderen Süßwassersystemen in diesem Land, obwohl sie auch in Brack-und Salzwasserumgebungen auftreten können. Cyanobakterien sind, wie der Name schon sagt, Bakterien – aber sie führen Photosynthese durch, wie Algen, und werden oft als Blaualgen bezeichnet., Einige, wenn auch nicht alle Arten von Cyanobakterien können gefährliche Cyanotoxine produzieren. Die am häufigsten berichtete Art von blütenbildenden Cyanobakterien ist Microcystis.

Goldalgen

Obwohl sie hauptsächlich in Ozeanen vorkommen, sind Goldalgen (Prymnesium parvum) ein aufkommendes Problem in Süßwasserflüssen, Stauseen und Seen, insbesondere in solchen mit höherem Salzgehalt (aufgrund eines höheren Mineralgehalts), wie sie in Texas und New Mexico vorkommen. Während eine Blüte von Goldalgen massive Fischtötungen verursachen kann, hat sich nicht gezeigt, dass sie eine Gesundheitsbedrohung für den Menschen darstellen.,

Was sind die Ursachen Süßwasser-Algen-Blüten?

HABs treten sowohl natürlich in der Umwelt und als Folge menschlicher Aktivitäten, aber letztere sind erheblich die Häufigkeit, Prävalenz und Toxizität von HABs zu erhöhen., Im Folgenden sind einige der wichtigsten Süßwasseralgenblütenursachen aufgeführt:

Nährstoffverschmutzung

Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor, die für das Pflanzenwachstum unerlässlich sind, sind ein natürlicher Bestandteil von Unterwasserökosystemen. Wenn sie jedoch von städtischen und ländlichen Oberflächen abfließen und im Übermaß in einen Fluss, See, Teich oder Stausee fließen—ein Phänomen, das als Nährstoffverschmutzung bezeichnet wird—, wirken sie wie Dünger und fördern das Wachstum von Algen und Bakterien., Die meisten überschüssigen Nährstoffe gelangen über landwirtschaftliche Abflüsse in die Wasserwege (insbesondere durch Tiermist und chemische Düngemittel, die durch Regen von landwirtschaftlichen Betrieben gewaschen werden), ausgetretene Abfälle aus Tierfutterdeponien, Regenwasserabfluss aus städtischen und vorstädtischen Gebieten und Ableitungen aus Abwasserbehandlungseinrichtungen. Laut den jüngsten Umfragen der US Environmental Protection Agency zur nationalen Wasserqualität ist die Nährstoffverschmutzung in den Vereinigten Staaten ein Problem in mehr als einem Drittel der Seen und etwa der Hälfte aller Flüsse und Bäche.,

Warmes Wasser

Warmes Wasser verschafft Cyanobakterien einen Wettbewerbsvorteil. Diese Bakterien wachsen bei höheren Temperaturen schneller als gutartige Algen, und sobald sich eine Blüte bildet, kann eine Rückkopplungsschleife ausgelöst werden: Wenn die Blüten dicker werden, absorbieren die dunklen Oberflächen der Algenmatten mehr Sonnenlicht, was zu wärmerem Wasser und mehr Algenwachstum führt.

Stilles Wasser

Langsam bewegendes oder stehendes Wasser kann auch thermisch geschichtet werden, was bedeutet, dass eine Schicht aus warmem Wasser, die Algenblüten begünstigt, auf kühlerem Wasser schwimmt., Faktoren, die zu einer verminderten Wasserströmung oder Kondensierung beitragen, sind Dürre, Wassergewinnung zur Bewässerung oder zum Trinken und die Veränderung natürlicher Wasserwege über Dämme, Kanäle und andere vom Menschen geschaffene Infrastrukturen.,

Klimawandel h4>

Der Klimawandel erhöht sowohl die Häufigkeit als auch die Dauer von Dürren in vielen Teilen des Landes und verstärkt extreme Stürme., Dürreperioden, die mit starken Niederschlägen durchsetzt sind, erhöhen den Abfluss von landwirtschaftlichen Flächen, Rasenflächen und anderen Quellen, was zu einem höheren Stickstoffgehalt in Flüssen führt—und damit zu schädlichen Algenblüten.

Die Verbrennung fossiler Brennstoffe, die Entwaldung und die Landentwicklung erhöhen die Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre. Dies treibt schädliche Algenblüten an, da Cyanobakterien sich von dem Kohlendioxid ernähren können, das nicht nur an der Oberfläche eines Wasserkörpers vorhanden ist, sondern auch im Wasser gelöst ist., Und wenn Algen sterben und auf den Grund eines Süßwasserkörpers sinken, zersetzen sie sich und setzen Kohlenstoff frei, der einst sequestriert wurde, und liefern mehr Treibstoff für das Wachstum von Cyanobakterien.

Der Klimawandel und schwerere Dürren verändern auch das Strömungsregime in Süßwasserkörpern und können den Wettbewerb um immer knapper werdende Süßwasservorräte erhöhen. Reduzierte Ströme in Wasserstraßen bedeuten, dass das verbleibende Wasser wärmer und stagnierender ist und Bedingungen schafft, die für Algenblüten reif sind., Wenn wir weiterhin auf natürliche Wasserstraßen als unsere primäre Wasserquelle schauen und keine Effizienz -, Erhaltungs-und Wiederverwendungsmaßnahmen anwenden, um übermäßige Wasserumleitungen zu reduzieren, werden Süßwasserkörper anfälliger als sie bereits für HABs und die Auswirkungen des Klimawandels sind.

Was Sind die Auswirkungen von Süßwasser Schädlichen Algenblüten?

Gesundheitsrisiken

Menschen können HAB-Toxinen ausgesetzt sein, indem sie in betroffenen Gewässern schlucken oder schwimmen, vergifteten Fisch oder Schalentiere essen (selbst wenn Lebensmittel gekocht werden, bleiben Algengifte zurück) oder luftgetragene Tröpfchen von betroffenem Wasser einatmen. Je nach Expositionsgrad und Art des Algentoxins können die gesundheitlichen Folgen von leicht bis schwer bis in extremen Fällen tödlich sein.,

Haustiere sind anfällig für HABs, auch-Hunde insbesondere, weil sie am ehesten in schwimmen oder das Wasser trinken. Ein kürzlich in der Zeitschrift Toxins veröffentlichtes Papier fand 63 Todesfälle bei Hunden im Zusammenhang mit HABs in 13 Staaten.

Es gibt drei Klassen von Cyanotoxinen, und jeder Typ hat unterschiedliche Wirkungen:

• Neurotoxine, die neurologische Schäden verursachen können;
• Peptid-Hepatotoxine, die die Leber ernsthaft schädigen können; und
• Dermatotoxine, die Hautirritationen und Atemwegsprobleme verursachen können.,

Die Cyanotoxine, über die in Süßwasserökosystemen am häufigsten berichtet wird, sind die leberschädigenden Toxine Microcystine und Cylindrospermopsin.

Impiled drinking water supplies

Es wird geschätzt, dass etwa 30 Millionen bis 48 Millionen Amerikaner ihr Trinkwasser aus Seen und Stauseen beziehen, die regelmäßig durch Algengifte kontaminiert sein könnten. Und kochendes HAB-kontaminiertes Wasser zerstört nicht nur Giftstoffe, sondern kann auch deren Konzentration erhöhen., Glücklicherweise können Trinkwasseraufbereitungsprozesse typischerweise Algengifte entfernen, wie sie aus Cyanobakterien stammen—aber wenn die Verarbeitungseinrichtungen nicht gut gewartet und auf dem neuesten Stand sind, können die Bakterien im Wasser bleiben. Eine unzureichende Behandlung kann die Wasserqualität beeinträchtigen, die öffentliche Gesundheit gefährden und Kläranlagen stören oder sogar stilllegen. Im Jahr 2014 zum Beispiel veranlasste eine große HAB in Lake Erie die Stadt Toledo, Ohio, einen „Do not Drink“ – Auftrag für Leitungswasser zu erteilen, von dem drei Tage lang fast 500.000 Menschen betroffen und mehr als 100 krank waren., Wenn der Cyanotoxinspiegel die EPA Health Advisory-Werte für Leitungswasser überschreitet, besteht für Menschen das Risiko verschiedener nachteiliger gesundheitlicher Auswirkungen, von Magen-Darm-Problemen bis hin zu Leber-und Nierenschäden.

Wirtschaftliche Kosten

HABs verursachen Seen, Stauseen und Flüsse unansehnlich und manchmal gefährlich zu werden, wodurch Tourismus, Erholung, kommerzielle Fischerei und Immobilienwerte und die Erhöhung der Wasserqualität Überwachung, Management und Behandlungskosten. Während der wirtschaftliche Tribut von HABs in den Vereinigten Staaten hat noch nicht vollständig bewertet werden, Schätzungen deuten darauf hin, Süßwasser Blüten kann die Nation $4 kosten.,6 Milliarden Euro pro Jahr. Sogar einzelne Bloom-Ereignisse können für die lokale Wirtschaft schädlich sein. Wie ein EPA-Bericht aus dem Jahr 2015 ergab, verursachte eine anhaltende Algenblüte in einem Ohio-See von 2009 bis 2010 einen Verlust von 47 Millionen US-Dollar an lokalen Tourismuseinnahmen.

Kranke Tiere

Die Toxine, die von einem HAB freigesetzt werden, können großflächige Fischtötungen verursachen (häufig als Folge von goldenen Algenblüten gesehen) und arbeiten sich im Nahrungsnetz hoch, was Säugetiere, Vögel und andere Wildtiere betrifft, die sich von Gräsern, Schalentieren oder Fischen ernähren, die mit Toxinen befleckt sind.

Texas erlebte kürzlich einen schweren Fischmord, der den Texoma-See, einen Stausee an der Grenze zwischen Oklahoma und Texas, verwüstete. Ungefähr 157.000 Fische starben in nur drei Tagen an einer goldenen Algenblüte., Dies war nicht das erste Mal, dass der See von dieser Art von Blüte getroffen wurde. Fischsterben im Texoma-See wurde seit 2004 gemeldet, als fast die Hälfte der eine Million Fische des Stausees starben. Landesweit verursachten Goldalgenblüten von 2001 bis 2010 mehr als 130 große Fischsterben und führten zum Verlust von mehr als 34 Millionen Fischen, was die texanische Wirtschaft mehr als 14 Millionen US-Dollar Umsatz kostete.

Tote Zonen

Selbst ungiftige HABs können sich nachteilig auf aquatische Ökosysteme in Form von toten Zonen auswirken, Bereiche in einem Wasserkörper mit so wenig Sauerstoff, dass Wasserlebewesen nicht überleben können., Auch als hypoxische Zonen bekannt, sind tote Zonen typischerweise eine Folge von Eutrophierung, was passiert, wenn eine Wasserstraße übermäßig mit Nährstoffen verschmutzt wird. Wenn Algen und Bakterien in einer Algenblüte absterben, verbraucht der Zersetzungsprozess den größten Teil des umgebenden Sauerstoffs, wodurch andere Organismen in einem betroffenen Wasserkörper ersticken und sterben oder gezwungen werden, sich umzusiedeln, um zu überleben.

Laut EPA wurden bundesweit mehr als 166 Tote gemeldet., Die größte im nördlichen Golf von Mexiko zeigt, wie sich die Nährstoffverschmutzung aus dem Becken des Mississippi, eines Süßwasserflusses, auf Küsten und Salzwasserkörper auswirken kann. Diese tote Zone ist in den letzten Jahrzehnten jedes Jahr wieder aufgetaucht und variiert in der Größe. Experten sagen voraus, dass 2019 mit 2017 als bisher größtem konkurrieren wird, wobei die Totzone an der Mündung des Mississippi voraussichtlich mehr als 8,500 Quadratmeilen einnehmen wird, eine Fläche von der Größe von Massachusetts.,

Erhöhte Trübung

Eine Algenblüte auf der Wasseroberfläche erzeugt eine trübe (trübe) Unterwasserumgebung, die verhindert, dass ein Großteil des Sonnenlichts bodenbewohnende Organismen, einschließlich Pflanzen, erreicht. Unterwasserpflanzen sind oft eine kritische Nahrungsquelle und Schutz für andere Organismen, und ohne sie können ganze aquatische Nahrungsnetze und Ökosysteme leiden. Zwischen den 1970er und 2000er Jahren zum Beispiel tötete dunkleres Wasser, das zum Teil auf Algenblüten zurückzuführen war, einen Großteil des Aalgrases in der Chesapeake Bay Area ab., Dieser Verlust des kritischen Lebensraums trug zur Dezimierung der Populationen blauer Krabben bei, die zwischen den frühen 1990er und 2007 um fast 70 Prozent zurückgingen.,

Verhindert Süßwasser Schädlichen Algenblüten

im Laufe der letzten Jahrzehnte, HABs erhöhte sich die Frequenz und Verteilung, und das Klima, die Krise, die wir erstellt haben, ist die Verschärfung der Bedingungen, die Gunst der HABs., Die Eindämmung des Klimawandels und die Annahme besserer Vorschriften zur Verringerung der Nährstoffverschmutzung tragen dazu bei, HABs zu reduzieren und deren Belastung für die menschliche Gesundheit, Ökosysteme und lokale Volkswirtschaften zu verringern.

Bessere landwirtschaftliche Praktiken

Auf Farmen helfen regenerative Praktiken, die die Bodengesundheit verbessern, Regen dort einzufangen, wo er fällt, anstatt nährstoffgepackten Abfluss in Gewässer zu lassen. Diese Praktiken umfassen das Pflanzen von Deckfrüchten, die Diversifizierung des Anbaus, die Reduzierung der Bodenbearbeitung, die ordnungsgemäße Anwendung von Kompost und Mist und die Befolgung bewährter Düngemittelpraktiken., NRDC arbeitet daran, die Akzeptanz dieser bewährten Praktiken zu erweitern, indem es mit Staaten und anderen zusammenarbeitet, um Landwirte, die Deckungspflanzen anpflanzen, finanziell zu belohnen, indem es versucht, Bundesinitiativen wie das Federal Crop Insurance Program zu verbessern, um Landwirte zu befähigen, regenerative Landwirtschaftspraktiken zu übernehmen, und indem es daran arbeitet, intelligente Anbaupraktiken im Farm Bill, einem Gesetz, das Agrarpolitiken festlegt, zu fördern.

Grüne Infrastruktur

Wie oben erwähnt, produzieren nicht nur Farmen verdorbenen Abfluss., Jedes Jahr werden schätzungsweise 10 Billionen Gallonen unbehandeltes Regenwasser von gepflasterten Oberflächen, durch Sturmkanalisation und in Wasserstraßen gespült. Dieser Abfluss kann hohe Mengen an Nährstoffen enthalten, die HABs auslösen können. Die Lösung, auf die NRDC hinarbeitet, besteht darin, mehr grüne Infrastruktur in Städten zu nutzen. Das Hinzufügen von Gründächern, das Pflanzen von Bäumen und das Bauen von Gärten mit regenabsorbierenden Pflanzen fangen Regenwasser ein, bevor es in Wasserstraßen fließt.,

Intelligente Wasserpolitik und-erhaltung

Der Schutz von Feuchtgebieten, die als natürliche Filter dienen, um die Wasserqualität zu verbessern, Abflüsse einzufangen und die biologische Vielfalt zu verbessern, ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Das Gesetz, das die Feuchtgebiete unserer Nation schützt, das Clean Water Act, ist von der Trump-Regierung bedroht. Die Regierung will mehr als die Hälfte der Feuchtgebiete des Landes vom Schutz ausschließen. NRDC kämpft gegen diese Rollbacks.,

In vielen Teilen des Landes hat die Umleitung von Wasser aus Flüssen zum Verbrauch durch Städte, Landwirtschaft und andere Nutzungen die Wasserstraßen und ihre umgebenden Lebensräume erheblich verändert und die Gesundheit unserer Flüsse, Seen und lebenswichtigen Ökosysteme gefährdet. Das Umleiten von mehr als 80 Prozent des natürlichen Flusses eines Flusses ist in Teilen der westlichen Vereinigten Staaten keine Seltenheit, wo große Flusssysteme wie Colorado, Rio Grande und San Joaquin aufgrund von Umleitungen über weite Strecken trocken verlaufen. Übermäßige Umleitungen schaffen die warmen, stagnierenden Bedingungen, in denen HABs gedeihen., Schädliche Algenblüten haben sich in den letzten Jahren in Gemeinden rund um das Sacramento-San Joaquin River Delta, die größte Mündung der Westküste, vermehrt, da die Flussströme nachgelassen haben. NRDC arbeitet mit Regierungsbehörden, lokalen Gemeinschaften und Unternehmen zusammen, um praktische Strategien zur Reduzierung übermäßiger Umleitungen von Flüssen und Seen zu entwickeln und gleichzeitig eine alternative, nachhaltige Wasserversorgung für wachsende Bevölkerungsgruppen und Volkswirtschaften bereitzustellen.,

Monitoring, mitigation, and collaboration

Verbesserte überwachung und verstärkten Forschung in HABs auch dringend erforderlich. Es gibt kein landesweites System zum Sammeln von Daten über und reagiert auf HABs, und die Art der verfügbaren Informationen über HABs in den einzelnen Staaten variiert stark., Verbesserte Kommunikationsmethoden für die Öffentlichkeit, Organisationen und Staaten könnten die Notfallreaktion auf HABs beschleunigen und die Umwelt, die Tierwelt und die Menschen schädigen. Der Kongress finanziert die Forschung über die besten Möglichkeiten, HABs zu verhindern und zu mildern, mit Unterstützung von Gruppen wie der National Oceanic and Atmospheric Agency (NOAA) und der EPA. Der Kongress stellt auch Mittel für den US Geological Survey (USGS) zur Verfügung, um Algengifte zu erforschen., Die EPA, die NASA, die NOAA und die USGS bildeten das Cyanobacteria Assessment Network (CyAN), um Satellitendaten in Echtzeit zu sammeln, zu analysieren und zu verteilen, um staatlichen Behörden dabei zu helfen, Cyanobakterien-Ausbrüche in US-Seen und-Stauseen schneller zu erkennen. Das Netzwerk hat auch Satellitenbilder von HABs für die Öffentlichkeit zugänglicher gemacht. Während die Bundesregierung in Forschungs—und Präventionsprogramme investiert, fehlen konzertierte nationale Anstrengungen, um HAB-Ausbrüche zu identifizieren, darauf zu reagieren und zu verhindern-und das gefährdet die öffentliche Gesundheit.,

Die Staaten stehen derzeit an vorderster Front der HAB-Krise und müssen mehr tun, um ihre Bewohner vor der Exposition gegenüber giftigen Blüten zu schützen. Zum Glück haben einige Staaten die Überwachungs-und Berichterstattungsbemühungen verbessert. Zum Beispiel, im Jahr 2017 gab es 41 bestätigte Berichte von HABs in Montana Gewässern. Der Staat reagierte mit der Schaffung eines Leitfadens für die Adressierung HABs, startet eine Sensibilisierungskampagne der Öffentlichkeit, und Posting Schilder an Seen, Teichen, Flüssen, Campingplätzen und Angelplätzen, die für die Öffentlichkeit Hilfe bei der Suche nach HABs fragen., Leider können zu viele Staaten nicht einmal für HABs überwachen und die Öffentlichkeit über ihre Risiken warnen, geschweige denn bedeutende Schritte ergreifen, um Ausbrüche in erster Linie zu reduzieren.

Zu wissen, wo HABs auftreten—und ob die Regierung reagiert-ist ein wichtiger erster Schritt, um unsere Wasserstraßen, Familien und Ökosysteme sicher zu halten.