Algenblüte in den Großen Seen an der kanadisch-amerikanischen Grenze [Bildquelle : NASA Earth Observatory, Flickr ]
Die Verbreitung giftiger Algenblüten nimmt weltweit zu und der Klimawandel scheint einer der ursächlichen Faktoren zu sein.
Was ist eine Algenblüte?
Eine schädliche Algenblüte HAB tritt auf, wenn mikroskopisch kleine Algen in einem Wassersystem zunehmen und sowohl Süßwasser als auch Meerwasser betroffen sein können. Verfärbungen des Wassers sind ein Zeichen für das Vorhandensein einer Algenblüte. Dies tritt aufgrund der hohen Dichte von aufpigmentierte Zellen. HABs produzieren natürliche Toxine, die andere Organismen schädigen, und sie wurden häufig mit einer hohen Sterblichkeit von Meerestieren wie Fischen, Meeressäugern, Meeresschildkröten und Seevögeln in Verbindung gebracht. Beispielsweise starben im Jahr 2004 107 Tümmlerdie Küste Floridas, nachdem sie kontaminierte Bestände an Menhaden, einem Fisch der Familie der Clupeidae, verzehrt hatten. Die Fische hatten einen hohen Brevetoxinspiegel aufgenommen, der von einer Planktonform namens Dinoflagellat produziert wurde. Seekühe sind auch an der Aufnahme von Brevetoxin gestorben, hauptsächlich durch den Verzehr von MeerGrasarten wie Thalassia testudinum Andere Meeressäugetierarten, die durch Neurotoxine gefährdet sind, sind der Nordatlantische Glattwal, der große Mengen Zooplankton verbraucht, und die Unechte Meeresschildkröte. Menschen sind auch durch den Verzehr kontaminierter Meeresfrüchte gefährdet.
Einige Gebiete der Welt sind stärker gefährdet als andere. Der Golf von Maine ist regelmäßig von Blüten betroffen. Alexandrium fundyense ein weiteres Dinoflagellat. Der Golf von Mexiko ist von einer „roten Flut“ wegen der Farbe der pigmentierten Zellen so genannt betroffen, die durch Karenia brevis und kalifornische Gewässer erleben Blüten von Pseudo-Nitzschia . Andere Regionen, in denen Blüten an der Tagesordnung sind, sind Südafrika.
Obwohl einige dieser Blüten als "rote Gezeiten" bezeichnet werden, variiert die tatsächliche Farbe von HABs je nach Art. In vielen Fällen wird ihr Aussehen durch ganz natürliche Faktoren verursacht, aber zunehmend wurden sie durch menschliche Aktivitäten, einschließlich Nitrat, verursachtUmweltverschmutzung und Klimawandel.
Blaualgen, eigentlich Cyanobakterien genannt, umfassen die Sorte Microcystis. Seit einigen Jahren ist der Eriesee regelmäßig von dieser Form betroffen, die eine toxische Substanz namens Microcystin produziert. Laut einem 76-seitigen Bericht derUS Environmental Protection Agency EPA zum Kongress gibt es mehr als 100 Sorten von Microcystin. Mindestens vier davon sind im August 2014 in Toledo in Leitungswasser eingedrungen und haben die Wasserversorgung verschmutzt.
In dem Bericht stellte die EPA fest, dass unzureichende Informationen über schädliche Algenblüten ihre Fähigkeit einschränken, sie zu verhindern. Eintritt in die Wasserversorgung . Laut Peter Grevatt, Direktor des Grundwasser- und Trinkwasserbüros der EPA, können teilweise Finanzierungsbeschränkungen schuld sein. Einer der wichtigsten Forschungsbereiche betrifft die Verbesserung der Wasseraufbereitungstechnologie zur Entfernung der Toxine.
Schädliche Wirkungen beim Menschen
Weitere Informationen zu den möglichen gesundheitsschädlichen Auswirkungen von Microcystin sind erforderlich, obwohl bekannt ist, dass Microcystin-LR die Leber und das Zentralnervensystem angreift. Einige Algenblüten können auch das Gehirn beeinträchtigen und Alzheimer verursachen. Domonsäure, die von produziert wirdmarine Kieselalgen wie Pseudo-Nitzschia ist ein solches Beispiel, das Hirnschäden, Gedächtnisverlust und Tod verursacht.
Klimawandel
Wissenschaftler sagen seit einiger Zeit voraus, dass die Algenblüte aufgrund von Klimawandel . Zu den Faktoren, die dies verursachen können, gehören eine wärmere Wassertemperatur, Änderungen des Salzgehalts, erhöhte CO2-Werte, Anstieg des Meeresspiegels und Änderungen der Niederschlagsmuster.
Da schädliche Algen im Sommer oder als Reaktion auf die wärmere Wassertemperatur zum Blühen neigen, kann der Klimawandel das Auftreten von Algenblüten verschlimmern. Unter solchen Umständen wäre es nicht nur die Wassertemperatur, die die Blüte verursacht, sondern auch die wärmere Temperaturneigt dazu, das Vermischen von Wasser zu verhindern, was wiederum dazu führen würde, dass Algenblüten dicker und schneller werden. Wärmeres Wasser ermöglicht auch eine leichtere Bewegung kleiner Organismen, was bedeutet, dass Algen schneller an die Oberfläche schwimmen können. Die Algenblüte würde möglicherweise auch a verursachennegative Rückkopplung dahingehend, dass Algenblüten dazu neigen, Sonnenlicht zu absorbieren, was wiederum das Wasser wärmer macht und dadurch mehr Algenblüten fördert.
Wenn der Klimawandel zu mehr Dürreperioden führt, erhöht dies den Salzgehalt des Süßwassers und führt dazu, dass Meeresalgen in Süßwassersysteme gelangen. Seit 2000 sind in Süßwasserseen im Südwesten und im Süden der USA giftige Meeresalgen vorhanden, die eine große Fischsterblichkeit verursachen.
Ein höherer Kohlendioxidgehalt ist ein weiterer Faktor, der Algenblüten fördert, insbesondere die hochgiftigen Blaualgen.
Perioden mit starken Regenfällen, gefolgt von Dürre, sind ein weiterer Faktor, der die Algenblüte fördert. Außerdem führt dies tendenziell zu einem erheblichen Nährstoffabfluss in Flüsse und Seen, ein weiterer Faktor.
Beginnt das schon?
Wissenschaftler haben bereits begonnen, eine Zunahme der weltweiten Verbreitung von Algenblüten zu bemerken. Anfang Mai tauchte in den Gewässern der Monterey Bay an der kalifornischen Küste eine der größten jemals aufgezeichneten Algenblüten auf. Sie erstreckte sich von Zentralkalifornien ausden ganzen Weg entlang der Westküste der USA nach Alaska. Die Größe dieser Blüte beträgt derzeit schätzungsweise 40 Meilen und erstreckt sich 650 Fuß in den Pazifischen Ozean.
Ein wissenschaftliches Team unter der Leitung von Raphael Kudela, Professor für Ozeanwissenschaften an der University of California in Santa Cruz, begann mit der Messung einiger der höchsten jemals in der Region gemessenen Domonsäuregehalte.
Ein Forschungsteam der National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA setzt einen Umweltprobenprozessor ein, um schädliche Algen zu erkennen. [Bildquelle : NOAA National Ocean Service ]
"Es ist eine ziemlich massive Blüte", sagte Professor Kudela im Gespräch mit Scientific American . “Dieses Ereignis kann mit den ungewöhnlich warmen Wasserbedingungen zusammenhängen, die wir hatten, und dieses Jahr hat sich das warme Wasser entlang der gesamten Westküste von Washington bis Südkalifornien ausgebreitet.”
Laut Vera Trainer, einer Wissenschaftlerin am Northwest Fisheries Science Center in Seattle, ist die Zunahme des Auftretens von Algenblüten in einer sich erwärmenden Welt a eindeutige Möglichkeit . Im Gespräch mit Capital Public Radio beschrieb sie die Monterey Bay-Blüte als eine der geografisch ausgedehntesten, langlebigsten und giftigsten schädlichen Algenblüten dieser Art, die jemals an der Westküste der USA gesehen wurden.
Die Wissenschaftler glauben, dass die Blüte möglicherweise durch „den Klecks“ verursacht wurde, ein Gebiet mit ungewöhnlich warmem Wasser, das sich Ende 2014 im nordöstlichen Pazifik gebildet hat. Die wirtschaftlichen Folgen waren schwerwiegend.Die Ernte von Freizeit- und kommerziellen Schalentieren wurde reduziert oder eingestellt, was einem Umsatzverlust von mehreren Millionen US-Dollar entspricht. Berücksichtigt man die wirtschaftlichen Verluste für die Fisch-, Restaurant- und Tourismusbranche, könnte der Schaden laut NOAA bis zu 82 Millionen US-Dollar pro Jahr betragen.
Was kann man dagegen tun?
Algenblüten können von Fernerkundungsdaten und Teams der National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA verfolgt werden, und die NASA überwacht sie routinemäßig aus der Luft. Die EPA möchte eine umfassende, langfristige Strategie zur Bewertung und Verwaltung der Daten entwickelnRisiko von Algenblüten für öffentliches Trinkwasser. In der Zwischenzeit hat die NOAA Kalifornien einen Zuschuss von 88.000 USD zur Untersuchung der Monterey-Algenblüte gewährt.
Im Mai dieses Jahres ein wissenschaftliches Symposium über Schädliche Algenblüten und Klimawandel fand in Göteborg, Schweden, statt. Das Symposium identifizierte den Bedarf an weiterer Forschung, um zu verstehen, wie sich das Verhalten von HABs in einem wärmeren Klima ändern könnte. Es brachte Algenphysiologen, Ökologen, Ozeanographen, Modellierer und Spezialisten für Klimawandel zusammenzu versuchen, einen Konsens darüber zu erzielen, welche Forschungsrichtungen als Priorität für die künftige Finanzierung dieses Themas angesehen werden sollten, und zu entscheiden, welche proaktiven Forschungsstrategien entwickelt werden sollten.
Das derzeit überwältigende Problem besteht darin, dass die Mechanismen, die der HAB-Bildung zugrunde liegen, nur teilweise verstanden werden. Um dies zu korrigieren, müssen Forschungseinrichtungen auf der ganzen Welt auf ihrem vorhandenen Wissen aufbauen und es mit dem verknüpfen, was derzeit über den Klimawandel bekannt istViele Institutionen beginnen bereits damit.