https://bodybydarwin.com
Slider Image

Punainen vuorovesi tuhosi Floridan merielämän 16 kuukautta. Miksi?

2020

Floridan ongelma: erityisraportti. Taistelee kasveja. Suolaiset pohjavedet. Hyökkäävä villieläimet. Kuollut kalat. Auringonvalo tuntee ympäristönmuutoksen puristuksen rannoillaan, tiloillaan, kosteikkoilla ja kaupungeissa. Mutta se, mikä vaivaa niemimaa, ennustaa vaaroja, jotka iskevät Apalachicolasta pohjoiseen ja länteen, ja siksi se vaatii huomioamme. Jos Florida on vaikeuksissa, niin olemme kaikki.

Eräänä elokuun 2018 aamuna Ralph Breeden -niminen henkilö soitti Floridan kala- ja villieläinten suojelukomissiolle ilmoittaakseen, että kuollut manatee räpytti talonsa takana olevassa lahdessa rauhallisessa Saratogan esikaupungissa. Pian kaksi biologia, Gretchen Lovewell ja Rebeccah Hazelkorn, olivat matkalla korjaamaan ruumiin kannettavalla nosturilla varustetulla pikakuorma-autolla. Lovewell ja Hazelkorn ovat ekvivalentteja meren EMT: itä ja koronkestäjiä suorittaen pelastuksia ja ruumiinautioita, jotka usein edellyttävät heitä käsittelemään yli 200 kiloa painavia kilpikonnia ja yli 6 jalkaa pitkiä delfiinejä. He työskentelevät Mote Marine -laboratoriossa Sarasotassa, johon villieläinlautakunta oli ottanut yhteyttä ruhon keräämiseksi. He ovat kovia naisia, jokaisessa urheilullisessa meritatuoinnissa (Lovewellillä on delfiini, manaatti, kilpikonna ja valaita vasemmassa nilkassaan; Hazelkorn, mustekala, joka hiipii oikean reiden ympärillä).

Kun he saapuivat kotiin, kolme Breedenin lastenlasta ja heidän äitinsä Siri Falconer odottivat nurmikolla, ja lapset osoittivat innokkaasti eläintä. Lateaatti, melkein 8 jalkaa pitkä, kellui selällään ja oli räjäyttänyt niin suureksi, että sen iho hajotti vatsan, harmaat suolistot valuvat ulos. Lovewell ja Hazelkorn kiinnittivät ketjun eläimen kehon ympärille ja nostivat sen kuorma-auton sänkyyn, verestä ja ulosteesta roiskuen heidän laitteidensa päälle. Falconer, Breedenin vaimo ja lapset seurasivat surkeaa kiehtovaa leivontaa. Lovewell ja Hazelkorn olivat vähemmän vaikuttuneita; tämä oli vuoden 209. kuollut manaatti.

Kesä 2018 oli apokalyptinen. Pohjoisen pallonpuoliskon yli rautatiet kulkivat ja jalkakäytävä halkeiltiin. Ydinvoimalat leikkaavat tehon, kun niiden vesilähteet tulivat liian kuumaksi. Poro haki helpotusta Norjan tien tunnelien sisäpuolelta, kun napapiirin yläpuolella olevat lämpötilat lähestyivät 90 astetta Fahrenheit. Japanin historiallinen säälimätön sade aiheutti tappavat tulvat. Ennätykselliset tulipalot palavat Kaliforniassa ja myös Ruotsissa.

Floridassa apokalypsi reagoi kuolleista merieläimistä. Koko Persianlahden rannikkoa kalat, merikilpikonnat ja delfiinit pesivät elottomiksi hiekalla. Yleisesti suositun turistirannan Sanibel-saaren siivoushenkilöstö täytti roskapussit yli 400 tonnilla ruhoja. Tappaja oli punainen vuorovesi: Karenian valtava kukkii merilevää, joka vapauttaa voimakkaan luokan neurotoksiineja, nimeltään brevetoksiineja, jotka riittävän suurina pitoisuuksina voivat heikentää tai tappaa manaatteja ja muita eläimiä. Karenia brevis ei ollut edes ainoa kukinta, joka osui Floridaan sinä vuonna; makean veden sinivihreä levien räjähdys Okeechobeen järvestä tulevissa kanavissa pakotti kuvernöörin julistamaan hätätilan.

Punaiset vuorovedet ovat yleisiä Floridassa, ja ne on dokumentoitu jo 1700-luvulla. Ne alkavat yleensä alkusyksystä ja leviävät viileämpien talvituulten kanssa. Mutta vuonna 2018, kun talvi muuttui kevääksi, kukinta jatkui.

Maailmanlaajuisesti rannikkoyhteisöt kamppailevat leväkukintojen kanssa, jotka ilmenevät epänormaalina aikoina ja paikoissa, ja useammin kuin aiemmin. Tapahtumat sulkevat rannat ja kalastuksen, tukahduttavat vesiviljelyn ja aiheuttavat miljoonille taloudellisia menetyksiä.

Onko siellä taistelija, vastalääke? - Falconer kysyi Hazelkornilta ja Lovewelliltä. Punainen vuorovesi oli pitänyt perheen poissa vedestä ja rannalta koko kesän.

"Se on miljoonan dollarin kysymys", Hazelkorn vastasi, kun hän ja Lovewell valmistautuivat lähtemään turmeltuneen miehen kanssa, joka oli turvallisesti sisustettu kuorma-autoon.

Floridassa 73 prosenttia punaveden vaikutuksen alaisen alueen yrityksistä ilmoitti olevan yli 500 000 dollarin taloudelliset tappiot. Asukkaat, yritysomistajat ja valtion virkamiehet kääntyivät kaikki tutkijoiden puoleen saadakseen vastauksia: Mikä aiheutti kukinnan? Kuinka päästä eroon siitä?

Ongelmana on, että kukaan ei tiedä, kuinka lopettaa myrkylliset aineet, jopa ymmärtää täysin, milloin ja miksi niitä tapahtuu. Ilmiötä on seurattu ja tutkittu laajasti vain 30 vuoden ajan. Nyt Floridan tutkijat ovat kärjessä kilpailussa tulkita ja oppia käsittelemään heitä. Maailmanlaajuisesti tutkijat heittävät ongelmaansa kaiken mahdollisen: kansalaistieteen, droonit, satelliitit, robotit, geenianalyysit ja kokeelliset tekniikat, jotka saattavat voittaa sen.

Jotkut tutkijat epäilevät ilmastomuutoksen olevan rooli. Tutkijat ovat osoittaneet, että epätavallisen lämpimät vedet Yhdysvaltain länsirannikolla aiheuttivat ennennäkemättömän myrkyllisen Pseudo-nitzschian kukinnan vuonna 2015 ja että valtameren lämpötilan noustessa Gambierdiscus -levän alue, joka tekee vaarallisista siguatoksiineista, on laajentumassa tropiikista kohti enemmän. lauhkeat vedet.

Tutkijat eivät tiedä tarpeeksi Kareniasta Å brevisistä sanoakseen, onko sama Floridassa. Yksi asia on varma: Valtioon kohdistuneet tuhoisat punaiset vuorovedet toistuvat. Sillä välin tutkijat pyrkivät ymmärtämään ja kamppailemaan niin monimutkaisen ongelman kanssa, että kaikki luonto voi vapauttaa sen, kun itse luonnon maailma muuttuu nopeasti.

Hazelkorn ja Lovewell toivat manaatin nro 209 valtion laboratorioon Pietariin. Siellä teknikko mittasi ruumiin ja otti kudosnäytteitä toksikologiaa varten selvittääkseen, onko punainen vuorovesi tappaja. Tutkijoiden mielestä nisäkkäät myrkytetään yleensä nielemällä suodattimien syöttölaitteita, kuten vuokkoja ja sieniä, jotka elävät meriruohoilla manaatit laiduttavat. Pienet olennot keräävät Kareniasta nopeasti brevetoksiineja, jotka voivat aiheuttaa kouristuksia tai halvata merilehmien hengityselimiä ja johtaa heidän hukkumiseen.

Villieläinlautakunnan pyrkimyksiä seurata ja tutkia Kareniaa johtaa ekologi Kate Hubbard, hän on kiinnostunut ja hillitty ja urheilee omaa vesimustetta (makean veden levät ja meduusat). Jopa kukinnan korkeudessa, kun hän ja hänen tutkijansa ovat valloittaneet yksilöitä käsittelemään, hän navigoi napakerroksessa hiljaisella, kiireettömällä tavalla. Seuranta on pitkäaikaista työtä: He testaavat rannikolta ja mereltä tulevaa vettä, tekevät ilmatutkimuksia ja ovat koordinoituna kansallisen valtameren ja ilmakehän hallintoelimen tutkijoiden kanssa, jotka käyttävät satelliittikuvia yrittää ennustaa kukinnan liikkeitä. Myös vapaaehtoiset kansalaiset lähtevät sisään lähettämällä vesinäytteitä alueilta, joita komissio ei voi kattaa. Miehät työskentelevät joskus ympäri vuorokauden - jopa virallisen hurrikaanin sulkemisen kautta - tutkiakseen kaikkia näytteitä. He tunnistavat, onko Karenia brevis läsnä, ja missä pitoisuuksissa, jotta tilakartta voidaan pitää verkkosivustollaan ajan tasalla.

Karenia brevis on dinoflagelaatti, eräänlainen yksisoluinen kasviplanktoni, joka on varustettu parilla häntämäisellä flagellalla, jota se käyttää uimaan. Mutta se ei tee organismista nopeaa - se voi ajaa itsensä vain noin 3 jalkaa tunnissa. Tarkkailemalla pieniä olentoja laboratorion valvotuissa vesipylväissä ja asentamalla uusia mikroskoopeilla varustettuja instrumentteja seuraamaan Kareniaa reaaliajassa valtameressä, Hubbard ja hänen kollegansa yrittävät saada lisätietoja elämästään. "En tarkoita kuulostaa heistä onnelliseksi, koska se on todella vakava tilanne, joka vaikuttaa moniin ihmisiin, joita Hubbard sanoo sotkuisessa, ikkunattomassa laboratoriossa, mutta he ovat kiehtovia." Hän haluaa tietää, kuinka levät kulkeutuvat syvän ja matalan veden välillä, kuinka valo vaikuttaa sen käyttäytymiseen ja miten se käyttää ravintoaineita (kemikaaleja, kuten typpeä ja fosforia) kasvun tukemiseen.

Jälkimmäinen on erityisen mielenkiintoinen, koska se on kukinnan julkisen järkytyspisteen keskellä. Monet ympäristönsuojelijat uskovat, että maalta peräisin olevien lähteiden aiheuttama pilaantuminen aiheuttaa punaisten vuoroveden keston ja voimakkuuden. Paikallinen Sierra-klubi ja jotkut alueen tutkijat ovat vakuuttuneita siitä, että maatalouden ja asuntorakentamisen ravinteiden vuotaminen aiheutti tämän tilanteen, ja syyttävät tuolloin kuvernööri Rick Scottin alaisista ympäristömääräyksistä. 12. elokuuta 2018 tuhannet ihmiset näyttivät rannoilla ylös ja alas rantaviivaa vastaan ​​protestiksi nimeltä Kädet vedessä. Ryhmän Facebook-sivulla sanottiin, että sen tavoitteena oli "osoittaa, että emme kannata ja emme kannata sitä, että kauniita rantoja, villieläimiä, koteja ja elinkeinoja tuhotaan jatkuvasti ja että niistä vaikuttaa O-järvestä vapautuva vesi".

Okeechobee-järvi, valtion suurin makean veden runko, joka sijaitsee 730 neliökilometrin etäisyydellä, syötyy kanaviin ja jokiin, jotka virtaavat Meksikonlahteen ja Atlanttiin. Sitä rajoittavat tiheät asuinalueet ja monet karjatilat ja sokeriruo'itilat, joiden saastunut viemäröinti päätyy veteen. Tämä pilaantuminen osoittautui merkittäväksi tekijäksi sinileväkukinnan, joka iski Floridan sisämaahan punaisen vuoroveden noustessa viime kesänä. Mutta valuma-aseman merkitys Karenia brevisin polttamisessa on epäselvä. Karenia- tartunnat alkavat kaukaa lahdessa merellä, ja ne voivat saada ravintoa monista lähteistä, mukaan lukien omat kuolleet solut. Useimmat tutkijat ovat yhtä mieltä siitä, että ravintoaineiden pilaantuminen todennäköisesti pahentaa ongelmaa, mutta kokonaispanos on epäselvä - ja pysyy todennäköisesti sellaisena vuosia, kunnes tutkijat dokumentoivat huolellisesti yksityiskohdat.

Karenia brevisillä on tärkeä rooli ympäristössä, kun se ei hajoa suurina pitoisuuksina . Kuten kaikki muut kasviplanktonit, se fotosyntestoituu, ottaen hiilidioksidin ja tuottaa happea. Brevetoksiinien lisäksi se tuottaa muita molekyylejä, jotka estävät sen leväkilpailijat, ja se toimii myös saalistajana laiduttaen bakteereihin. Sen poistaminen kokonaan voi häiritä sen asuttamaa mikroskooppista ekosysteemiä.

"Emme voi poistaa punaista vuorovesiä, koska se on luonnollinen osa Meksikonlahden kasviplanktoniyhteisöä", sanoo Richard Pierce, kemian valtameri, joka on Moten apulaisjohtaja tutkimukseen. ”Aiemmin on ollut tabu edes harkita yrittämistä lyödä sitä takaisin ja muuttaa järjestelmää. Mutta vakavien taloudellisten vaikutusten ja kansanterveyden sekä niin monien merikilpikonnien, delfiinien, manaattien ja kalojen tuhoamisen myötä ympäristö muuttuu. "

Nyt Piercen tehtävänä on yrittää löytää tapoja lieventää Karenian vaikutuksia, kun se tulee käsistä. Viime vuoden elokuun puolivälissä Pierce ja ryhmä insinöörejä ja tutkijoita lähtivät suolavesikanavaan Boca Grandessa testataksesi uutta työkalua: otsonin vedenpuhdistusjärjestelmää, jonka innoittamana on Mote, joka puhdistaa merivettä akvaarion säiliöille . Ajatuksena oli virtata vettä myrkyllisen kaasun otsonia sisältävän kammion läpi, tappaen Karenian prosessissa. "Otsonaattori" oli kova putkilaite PVC-putkista ja kaasuputkista, joka levisi perävaunusta ja ulottui kanavaan.

Kanava päättyi asuinalueelle, ja Karenia oli kasvanut siellä viikkoja. Tuulet olivat kuljettaneet brevetoksiineja ilmaan, mikä tarttui kuin erittäin hieno pippurisumun sumu. Se pukeutui paikallisille, joiden kodeissa rajattiin vettä. Naapurusto oli niin turhautunut, asukkaat olivat keränneet rahansa - yli 100 000 dollaria - tutkimuksen rahoittamiseen. Otsonijärjestelmän kapasiteetti oli rajoitettu, mutta toivoa oli, että niin pienellä, osittain suljetulla alueella, sillä voisi olla suuri ero.

Lopullisia tuloksia ei vielä julkaista, mutta alustavien tietojen mukaan ne olivat puutteellisia. Käsitelty vesi puhdistettiin tehokkaasti levästä ja toksiineista ja hapetettiin uudelleen, mutta otsonaattori oli liian pieni, jotta sillä olisi paljon vaikutusta kanavaan kokonaisuutena. Pierce pitää testiä todisteena käsitteestä; näytti siltä, ​​että tulos olisi parempi suuremmalla, tehokkaammalla laitteella.

Piercen tiimi osallistuu myös lieventämiskokeeseen, jota johtaa maailmankuulun haitallisten levien tutkijan Don Andersonin johtama massochusettsin Woods Hole -messografisessa instituutissa. Anderson kannattaa savin flokkulointia, prosessia, jossa erityisesti käsitelty savi ruiskutetaan veteen, joka sisältää myrkyllisen kukinnan. Hiukkaset houkuttelevat levää ja vetävät sen pohjaan.

Andersonin joukkue on värväänyt puhdistettua savea, joka on samanlainen kuin posliinimaljoissa käytetty materiaali, ja jota on parannettu polyalumiinikloridilla antamaan sille vastakkaisen pintavarauksen leväsoluista. He toivat sen Kiinasta, missä tutkimukset ovat osoittaneet sen olevan erittäin tehokas; Andersonin mukaan ekologiset vaikutukset ovat minimaaliset etenkin verrattuna itse kukinnan aiheuttamiin vahinkoihin.

Muutama kuukausi otsonitestin jälkeen Anderson, Pierce ja tutkijat viidestä eri tutkimuslaitoksesta suuntasivat Sarasotan satamaan, lähellä Motea, aloittamaan ensimmäisen testin. Valitettavasti muutama päivä ennen oikeudenkäynnin alkamista levät levittivät ja laskivat normaalille tasolle. Koska heidän päätavoitteenaan oli testata välineet ja saada joukkue työskentelemään yhdessä, he etenivät joka tapauksessa kiinnittämällä saviliuos suureen puutarhaletkuun näyttävään ja suihkuttamalla liete veteen.

Anderson ja Moten tutkijat olivat yrittäneet prosessia aikaisemmin, vuonna 2004, uuden suuren Karenia- tartunnan aikana. Mutta projekti päättyi nopeasti paikallisten kiistojen keskellä: Heidän käyttämänsä savi tuli Mosaicilta, kaivosyhtiöltä, jolla on ollut pitkä historia huonoissa ympäristökäytännöissä Floridassa, ja se sisälsi louhittua fosfaattia, jolla oli alhainen radioaktiivisuus. Mosaic-yhdistyksen aiheuttaman huonon lehdistön lisäksi huolenaiheena oli, että fosfaattinen savi saattaa myös tuoda uusia ongelmia ympäristöön.

Koko häiriö oli virhe, Anderson sanoo. Hän väittää, että uudet asiat ovat turvallisempia ja korjaamaton, että kukkivat ovat niin tuhoisia luonnolliselle elinympäristölle, että on tärkeää ryhtyä toimiin. "Nämä tapahtumat ovat todellisia ekologisia, taloudellisia ja kansanterveydellisiä katastrofeja", hän sanoo. Siellä ei ole syytä samoille lentokoneille, jotka pudottavat palonestoainetta tai suihkuttavat hyttysiä, jotta tätä savea voidaan suihkuttaa lietteessä suurten alueiden päälle.

Helmikuun lopussa 2019, 16 kuukauden kuluttua, kukinta lopulta heikentyi normaalille tasolle, mutta Karenia viehättää edelleen merellä. Hubbardin laboratorio vahvisti, että se oli tappanut manaatin nro. Puhelut kuolleista merieläimistä kapenevat normaalille tasolle. Lovewell ja Hazelkorn työskentelivät purkautuksia tarvitsevien kuolleiden merikilpikonnien määrän läpi ja palasivat takaisin rutiiniin pelastamiseen ja luontaisen meren elämän palauttamiseen. Pierce tutkii kemiallisten lisäaineiden potentiaalia auttaa kukinnan lieventämisessä. Hubbard siirtyi eteenpäin uudella kenttätutkimuksella levien elinkaaren seuraamiseksi luonnollisessa ympäristössä.

Karenian elinkaaresta on perustietoja, jotka ovat edelleen tuntemattomia. Tutkijat olettavat, että siinä on kystavaihe, siemenmainen vaihe, kun levät ovat lepotilassa ennen niiden kukintaa. Mutta kukaan ei ole havainnut sitä, joten kukaan ei tiedä varmasti. Tärkeää olisi tietää, onko tämä vaihe olemassa ja miltä se näyttää. Joidenkin muiden haitallisten lajien kanssa tutkijat pystyvät seuraamaan sedimentin kystat ja ennustamaan, milloin kukinta on todennäköistä. Mutta Hubbard-ryhmän lopulliseen lopputulokseen voi kulua vuosia.

Biologia ei ole ainoa kukintoja säätelevä tekijä, tai ainoa huonosti ymmärrettävä tekijä. Sää ja valtameren fyysinen dynamiikka määräävät usein lopulta punaisen vuoroveden kestävyyden vai leviämisen: lämpimän ja kylmän tai suolaisen ja vähemmän suolaisen veden kerrosten paksuuden, sateiden määrän ja milloin kukintajakson aikana tapahtuu, sekä lujuuden ja tuulien suunta. Samaan aikaan monet näistä olosuhteista poikkeavat historiallisesta ennakkotapauksesta. Valtameren lämpötilat nousevat; virtaukset, tuuli ja sateet muuttuvat. Hurrikaanit ovat yhä yleisempiä ja voimakkaampia. Tämä vaikeuttaa tutkijoiden kykyä ymmärtää ja ennustaa seuraavaa Karenia- kukintaa ja voi muuttaa pohjimmiltaan sen dynamiikkaa.

Monet Floridan ympäristöasiantuntijat haluavat keskittyä pilaantumisen vähentämiseen, ja he näkevät vähempänä kuin mahdollistavan saastuttajien toiminnan. "Veden laadun parantaminen on hyvä toimenpide", Hubbard on yhtä mieltä.

Ongelma näyttää pahenevan monilla rannikkoalueilla. Vuonna 2016 Maine sulki simpukoiden kalastusalueet ensimmäistä kertaa myrkyllisten levien vuoksi.

Lähennettäessä Floridasta, myrkyllisten levien ongelman monimutkaisuus on vielä huimaa. Karenia brevis on vain yksi kymmenistä haitallisista lajeista, jotka on tunnistettu ympäri maailmaa. Kaikki reagoivat ympäristöönsä eri tavoin. Jotkut pitävät lämpimämmästä vedestä, toiset kylmempiä. Jotkut kasvavat nopeammin veden hiilidioksidimäärän kasvaessa. Viime vuosina leväkukinnat ovat näyttäneet lisääntyvän monilla rannikkoalueilla. Vuoden 2015 historiallisen Länsirannikon Pseudo-nitzschia- tartunnan lisäksi Maine joutui sulkemaan simpukoiden alueet vuonna 2016 ensimmäistä kertaa Pseudo-nitzschiasta peräisin olevan domoiinihapon vuoksi - saalis olisi saattanut myrkyttää kaikki sitä syöneet. Vaikka tutkijat eivät vielä tiedä, onko muuttuvalla ilmastolla ollut vaikutusta Karenia- kukinnan tiheyteen ja kestoon, he ovat yhtä mieltä siitä, että se todennäköisesti vaikuttaa asioihin tulevaisuudessa.

”Pystymmekö pysäyttämään tämän tyyppiset tapahtumat?” Hubbard ihmettelee. "En rehellisesti tiedä."

Kun luonnollisesta maailmasta tulee vähemmän vieraanvaraisia, kansalaiset kääntyvät yhä enemmän tutkijoiden puoleen selitysten ja ratkaisujen löytämiseksi. Mutta tutkimuksen eteneminen on hidasta ja etenee yleensä terveellisellä epävarmuuden autolla. Sillä välin olemme jättäneet huomiotta yhden varmuuden, jonka tutkijat ovat toistaneet vuosien ajan: Muutamme perusteellisesti ympäristöä. Nyt kun tarkkailemme muutoksen kehittymistä, meidän on hyväksyttävä, että toimintamme on ohittanut järjestelmän, jonka monimutkaisuutta meillä oli vielä käsitettävä.

Raportointia tukee UC Berkeley - 11. tunti ruokaa ja maataloutta käsittelevä journalistinen yhteisö.

Tämä artikkeli on alun perin julkaistu kesällä 2019 Make It Last -julkaisussa .

Astmaattisilla urheilijoilla on taipumus menestyä paremmin talviolympialaisissa

Astmaattisilla urheilijoilla on taipumus menestyä paremmin talviolympialaisissa

Yhteisrahoitus auttaa naisia ​​menestymään tekniikassa, koska riskipääoma ei

Yhteisrahoitus auttaa naisia ​​menestymään tekniikassa, koska riskipääoma ei

Kuinka valita paras älykäs kaiutin

Kuinka valita paras älykäs kaiutin