В июле Национальное управление океанических и атмосферных исследований предсказало, что в этом году западную часть озера Эри охватит обильное цветение вредных водорослей. В начале июля цветение токсичных сине-зеленых водорослей вынудило власти Миссисипи закрыть 25 пляжей и предостеречь всех потенциальных купальщиков от контакта с водой на пострадавших участках побережья Мексиканского залива.
Примерно в это же время исследователи из Огайо предсказали, что этим летом озеро Эри будет покрыто значительным шлейфом вредных водорослей, а исследователи из Флориды использовали спутниковые снимки, чтобы зафиксировать крупнейшее в мире цветение макроводорослей - полосу бурых водорослей такого размера, что ее видно из космоса. Также в июле власти Вермонта объяснили смерть двух собак проглатыванием токсинов вредоносного цветения водорослей.
Достаточно сказать: В некоторых районах страны наступил пик цветения водорослей.
Бесчисленные микроскопические водоросли помогают закрепить водные экосистемы; они превращают солнечный свет в пищу и сами служат пищей для обитающих в воде лягушек, рыб, улиток и насекомых.
Но при неправильных условиях - теплая вода, слишком много солнечного света, избыток питательных веществ из сельскохозяйственных или канализационных стоков - некоторые виды водорослей могут бесконтрольно размножаться, образуя зеленые, красные, сине-зеленые или коричневые массы, которые замутняют поверхность воды и могут производить потенциально опасные токсины.
Подобно тому, как крошечные капли собираются в облако, микроскопические водоросли собираются в цветение, которое можно увидеть из космоса. Каждый год вредоносное цветение водорослей (или ВЦВ) приводит к закрытию пляжей, загрязнению питьевой воды, болезням людей и их домашних животных.
По мере изменения климата ученые ожидают, что вредоносное цветение водорослей станет более частым и серьезным, сообщает Национальный институт наук о здоровье окружающей среды. За последние четыре десятилетия количество сообщений о ВЦВ в водоемах США и всего мира уже возросло.
"Проблема значительно расширилась, - говорит Дон Андерсон, директор Национального управления США по вредоносному цветению водорослей и старший научный сотрудник Океанографического института Вудс-Хоул. Отчасти это расширение связано с прогрессом в нашем понимании токсичных видов водорослей, а также с нашим пониманием их экологической и экономической стоимости; сегодня мы знаем, что разнообразные виды вредоносного цветения водорослей происходят в каждом штате и в любое время года. "Это распространено по всей стране", - говорит он.
Не все цветение водорослей одинаково. Некоторые просто воняют от озер и прудов, а другие представляют опасность для здоровья или обходятся экономике прибрежных районов в миллионы долларов, по данным Национального управления океанических и атмосферных исследований.
В водах планеты плавают десятки тысяч видов водорослей (по самым высоким оценкам, существует миллион видов водорослей). По данным Межправительственной океанографической комиссии ЮНЕСКО, несколько сотен видов из них образуют крупные цветения, и почти четвертая часть из них выделяет вредные токсины.
"Есть много водорослей, которые причиняют вред, но это лишь малая часть того, что существует. Это не единственные водоросли в воде", - говорит Андерсон. "Это все равно, что посмотреть на большой город и сказать, что вы хотите изучить здоровье жителей Швеции".
Вот ваш путеводитель по наиболее распространенным в Северной Америке вредоносным цветениям водорослей.
Кто вылил зеленую краску в украинский Днепр? О, подождите, это просто массовое цветение цианобактерий. Фу. Сине-зеленые водоросли
Что это такое?
В пресноводных озерах и реках вредоносное цветение водорослей часто состоит из цианобактерий, которые могут производить токсины, представляющие опасность для здоровья людей и диких животных.
Где он находится?
Водоемы с пресной водой во всех 50 штатах.
В чем вред?
Влияние цианобактерий имеет далеко идущие последствия.
В первую очередь они представляют угрозу для здоровья населения, поскольку могут производить опасные токсины - в частности, нейротоксин микроцистин, который разрушает нервную ткань млекопитающих.
В 2014 году вредоносная сине-зеленая водоросль на озере Эри вблизи Толедо, штат Огайо, привела к повышению уровня микроцистина в достаточно высокой концентрации, в результате чего чиновники рекомендовали полумиллиону жителей не пить водопроводную воду в течение трех дней. В 2018 году чиновники в Айове обнаружили микроцистин в сырой воде 15 из 26 проверенных общественных систем водоснабжения.
Цветение цианобактерий, которые образуют плотные зеленые маты, также может нанести вред экологии, затрудняя процветание водных организмов. Например, они могут блокировать солнечный свет для существ, обитающих под поверхностью воды. Они также могут потреблять кислород, необходимый другим формам жизни, создавая "мертвые зоны", обедненные кислородом.
А экономические издержки хорошо задокументированы: Местные органы власти должны очищать загрязненную цианобактериями питьевую воду, а региональный туризм часто страдает, когда люди не могут ловить рыбу, плавать, кататься на лодках и пляжах.
В Огайо, штате, который уже много лет страдает от цветения цианобактерий, цветение вблизи Толедо и Колумбуса привело к потере стоимости имущества на 152 миллиона долларов за шесть лет, согласно экономическому исследованию штата Огайо, проведенному в 2017 году. По оценкам другого исследования штата Огайо, сильное цветение может стоить рыболовной отрасли озера Эри до 5,58 млн долларов США в виде упущенных доходов и расходов рыболовов.
Цветение Karenia brevis вдоль побережья Техаса. Красный прилив
Что это такое?
Существует несколько видов микроскопических водорослей, которые подпадают под зонтичный термин "красный прилив". Чаще всего под термином "красный прилив" подразумевается Karenia brevis, вид водорослей, который цветет и вызывает проблемы с 1971 года, когда он стоил примерно 116 миллионов долларов США в виде расходов на очистку пляжей и убытков для туристической и рыболовной отраслей Мексиканского залива.
Где он находится?
Мексиканский залив, вдоль Атлантического побережья от Канады до южной части Новой Англии и вдоль Тихоокеанского побережья от Аляски до Калифорнии.
В чем вред?
Красные приливы также представляют опасность для людей и морских обитателей. У людей красный прилив может вызвать респираторные заболевания и раздражение глаз. Он может быть смертельно опасен для морских обитателей.
Красные приливы, состоящие из диатомей, распространенной группы водорослей, таких как Pseudonitzschia, могут производить нейротоксин домоевую кислоту, которая может вызывать судороги у птиц и некоторых других позвоночных животных. Домоевая кислота также может накапливаться в моллюсках, сардинах и анчоусах и вызывать серьезные травмы или смерть у морских львов, выдр, птиц и людей, которые их едят (летом 2015 года власти Вашингтона, Орегона и Калифорнии закрыли промысел моллюсков из-за высокой концентрации домоевой кислоты, что принесло убытки прибрежным сообществам и рыболовству на десятки миллионов долларов).
В 2013 году красный прилив Karenia brevis убил примерно 277 флоридских ламантинов, которые являются исчезающим видом. Двумя годами ранее власти Техаса запретили добычу устриц на половину шестимесячного сезона, что привело к снижению объемов добычи на $10,3 млн по сравнению с предыдущим годом из-за прилива Karenia brevis.
Три других динофлагеллята - Alexandrium fundyense, Alexandrium monilatum и Alexandrium catanella - как известно, нарушают рыболовство от залива Мэн до Карибского бассейна, Мексиканского залива и восточной части Тихого океана.
Гибель рыбы в Техасе, вызванная цветением золотистой водоросли. Золотые водоросли
Что это такое?
Золотая водоросль (Prymnesium parvum) - это одноклеточный организм, живущий в воде. Она встречается по всему миру, в основном в прибрежных водах, но ее также можно найти в реках и озерах.
Где он находится?
В 23 штатах, от штата Вашингтон до побережья Персидского залива и вдоль Восточного побережья до штата Мэн.
В чем вред?
Токсины, образующиеся при цветении золотистых водорослей, поражают организмы с жабрами, поэтому, хотя люди могут дышать спокойно, это потенциальная опасность для рыб, мидий, моллюсков и некоторых молодых земноводных, согласно данным Техасской службы парков и дикой природы. Скот, хищники, падальщики и птицы были замечены пьющими воду во время цветения, а некоторые люди ели мертвую рыбу в результате гибели рыбы без видимых последствий.
Тем не менее, по данным TPW, на восстановление водоема после гибели рыбы, вызванной цветением токсичных золотистых водорослей, могут уйти годы.
Коричневые приливы
Что это такое?
Коричневые приливы вызываются одним из двух видов водорослей - Aureococcus anophagefferens и Aureoumbra lagunensis - порождающих коричневые приливы. Каждый из этих видов, когда они накапливаются в достаточно высокой плотности, окрашивают воду в темно-коричневый цвет.
Где он находится?
Лонг-Айленд и Мексиканский залив (Куба, Флорида и Техас).
В чем вред?
Хотя коричневые приливы не производят вредных токсинов, они наносят вред экологии, блокируя солнечный свет и убивая морскую траву (вместе с молодыми моллюсками, которые там обитают).
Местные рабочие очищают пляж от водорослей в Плайя-дель-Кармен На некоторых пляжах зловонные кучи намытого саргассума отпугивают туристов.
Цветение макроводорослей
Что это такое?
В отличие от микроскопических водорослей, которые становятся заметны глазу только тогда, когда собираются в гигантский ковер, макроводоросли гораздо крупнее и больше похожи на морские водоросли. Они также являются естественной особенностью пресноводных и морских водоемов.
Где он находится?
Береговые линии вдоль США.
В чем вред?
Опять же, большинство из них отличаются от токсичных цветений фитопланктона тем, что не являются химически опасными (исключение: воздействие Lynbya majesculacan может привести к кожным высыпаниям и другим проблемам со здоровьем у людей и животных).
Однако в основном их воздействие носит экологический характер.
Цветение красных, бурых и зеленых макроводорослей вытесняет морские травы и места обитания коралловых рифов и уменьшает количество света на дне водоемов.
Ранее этим летом новые спутниковые данные показали, что просторы "великого атлантического саргассового пояса" простираются на сотни миль, образуя массивный мат из коричневых морских водорослей от западного побережья Африки до Мексиканского залива.
Он угрожает покрыть 180 миль пляжей вдоль Карибского побережья Мексики, где он испортил пляжный отдых. В недавнем исследовании сообщалось, что во время саргассового прилива 2018 года в Мексике погибло 78 видов преимущественно рыб и ракообразных.
Некоторые новые исследования, включая опубликованную в этом месяце работу исследователей из Саудовской Аравии, указывают на одно неизученное преимущество макроводорослей: связывание углерода. Согласно статье, большая часть дрейфующих водорослей, захватывающих углекислый газ, оседает на океанских глубинах, "что означает, что этот захваченный углерод вряд ли вернется в атмосферу".
Будущее цветения водорослей
Вызванное человеком изменение климата будет определять вредоносное цветение водорослей в будущем - возможно, увеличивая их распространенность и расширяя их ареал. Но ученые не могут точно сказать, как именно экстремальные погодные явления, потепление воды, закисление океана и эвтрофикация изменят сообщества фитопланктона в наших морских и пресных водах.
"Ученым остаются в основном "информированные" догадки", - пишет группа исследователей из Швеции, Канады, Японии, Южной Африки и США в документе 2015 года о неизвестных фактах изменения климата и вредоносного цветения водорослей.
На пути исследования ВЦВ было много препятствий, говорит Андерсон, который изучает их уже более 40 лет. Например, анализ их распространения может быть затруднен: хотя цветение может простираться на сотни или тысячи миль, говорит Андерсон, оно не всегда появляется в одном и том же месте в одно и то же время из года в год. Кроме того, десятилетия ушли на разработку технологии для определения конкретных видов водорослей, моделей для прогнозирования потенциального цветения и покачивающихся роботов-биосенсоров для создания сети водных наблюдательных станций.
Поэтому, хотя еще слишком рано предсказывать их будущее, говорит Андерсон, "мы можем ожидать гораздо, гораздо лучшего мониторинга и обнаружения".