Opvarmende klima kan øge bakteriel indvirkning på skaldyr i Chesapeake Bay, rekreation

Forskere har fundet ud af, at tre almindelige arter af Vibrio -bakterier i Chesapeake Bay kan stige med ændrede klimaforhold i slutningen af ​​dette århundrede, resulterer i betydelige økonomiske og sundhedsmæssige omkostninger fra sygdomme forårsaget af udsættelse for forurenet vand og forbrug af forurenet skaldyr.

Studiet, den første til at anvende en ny måde at nedskalere globale klimamodeller til Chesapeake Bay, blev udført af National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) forskere og kolleger. Det fremgår af tidsskriftet American Geophysical Union GeoHealth .

Vibrio -bakterier forekommer naturligt i Chesapeake -bugten og i kyst- og flodmundingsvande rundt om i verden. Omkring et dusin Vibrio -arter kan forårsage sygdom hos mennesker, kendt som vibriose. To af de mest almindelige arter, der forårsager menneskelig sygdom i USA, Vibrio parahaemolyticus og Vibrio vulnificus , forekomme i Chesapeake Bay. Deres overflod varierer med vandtemperaturen, saltindhold og andre miljøfaktorer. En tredje art, Vibrio cholerae , forekommer også i Chesapeake Bay, men er ikke forbundet med koleraepidemier, selvom det ligesom andre Vibrio -arter undertiden kan forårsage sygdom hos mennesker, der spiser forurenet skaldyr, såsom østers.

Forskere brugte fire forskellige globale klimamodeller og data fra otte steder i og omkring bugten og dens bifloder til at projektere, hvordan opvarmningstemperaturer og skiftende ferskvandstilførsel kan påvirke de tre Vibrio -bakterier i bugten og dens østerspopulationer ved udgangen af ​​dette århundrede. Resultaterne viste betydelige fremtidige stigninger i forekomsten, fordeling, og sæsonens længde for V. vulnificus og V. parahaemolyticus , og en stigning i gunstige levesteder for V. cholerae , selvom dette var begrænset til områder med lav saltholdighed i bugten.

"Nyere forskning fra andre dele af verden har antydet, at opvarmningsforhold på grund af klimaændringer har ført til mere gunstige forhold for Vibrio-relaterede sygdomsudbrud, "sagde hovedforfatter Barbara Muhling, tidligere på NOAA's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ved Princeton University og i øjeblikket på Cooperative Institute for Marine Ecosystems and Climate (CIMEC) i Californien. "Der er relativt få undersøgelser som vores, der bruger fremskrivninger fra klimamodeller i IPCC-klassen til at undersøge risikoen for, at fremtidige Vibrio-arter forekommer og forekommer i nye områder, eller antallet af infektioner hos mennesker. "

IPCC, det mellemstatslige panel om klimaændringer, er det internationale organ, der gennemgår og vurderer den seneste videnskabelige, teknisk, og socioøkonomiske oplysninger produceret på verdensplan, der er relevante for forståelsen af ​​klimaændringer. CIMEC er et partnerskab mellem havet, klima- og økosystemforskning mellem NOAA og flere universiteter i Californien.

"Vi brugte Vibrio, i betragtning af dens potentielle indvirkning på Chesapeake Bay, som det første casestudie for denne nye nedskaleringsramme, "sagde Vincent Saba, en NOAA fiskeriforsker, der arbejder med globale klimamodeller med høj opløsning på NOAA's Geophysical Fluid Dynamics Laboratory i Princeton, NJ og er medforfatter af undersøgelsen. "Folk er interesserede i at vide, hvad der kan ske i deres egen baghave, så dette var en fantastisk anvendelse af de nedskaleringsrammer, vi har udviklet. Andre arter kan studeres ved hjælp af den samme metode, hvor flodmundingstemperatur, saltindhold, og flodstrømning er vigtige faktorer. "

Laboratorieforsøg tyder på, at optimale temperaturer for Vibrio -arter er mellem 37 og 39 grader C, eller 98,6 til 102,2 grader F, meget varmere end de nuværende forhold i Chesapeake Bay.

Alle tre Vibrio -stammer forekommer nu oftere og i større mængder i de varmere måneder af året, når vandtemperaturerne også er varmere. Hver stamme eller art synes at have et særskilt saltholdighedsinterval, hvilket betyder, at Vibrios muligvis kun kan stige, når andre miljøfaktorer er eller bliver gunstige i et bestemt område i bugten.

"Jeg var lidt overrasket over, hvor vigtig saltholdigheden var for fremskrivningerne, "sagde Muhling, der arbejder på CIMEC ved University of California, Santa Cruz. "Mens varmere farvande generelt er gunstigere for Vibrios, saltindhold kan bestemme de sandsynlige placeringer af fremtidige hotspots. Som resultat, de forventede stigninger i V. cholerae var meget lavere og mere rumligt begrænsede end for de to andre Vibrio -arter, vi kiggede på. "

Sygdomsrisiko fra Vibrios findes allerede i Chesapeake Bay. Miljø- og ressourceforvaltere er klar over det, ligesom mange lokale beboere og skaldyrsforbrugere. Nogle foranstaltninger designet til at reducere risikoen for Vibrio-relateret sygdom fra høstede østers er allerede på plads. For eksempel, i de varmere måneder, østers skal køles på et bestemt tidspunkt på dagen efter at de er høstet. Da temperaturen fortsætter med at varme op, Disse faste tidspunkter på dagen skal muligvis justeres for at sikre, at østers forbliver sikre at spise. Månederne på året, hvor disse forskrifter anvendes, skal muligvis også forlænges.

"Vores resultater viser behovet for modeller for klimapåvirkning på Vibrios i flodmundinger, "Sagde Muhling." Økonomiske omkostninger forbundet med Vibrios i Chesapeake -bugten, såsom forekomst af sygdom eller ledelsesforanstaltninger for at tilpasse sig de ændrede forhold, kan stige under klimaændringer. Det har konsekvenser for rekreative og kommercielle anvendelser af dette økosystem. "

Da mange kommercielle og rekreative fiskerier anvender flodmundinger i løbet af deres livscyklus, den nedskalerede klimaramme, der bruges på Vibrio, kunne også anvendes på dem. "Vores næste trin vil være at se på virkningen af ​​klimaændringer på arter som blå krabber, stribet bas, sort havabbor, eller flodsild og anvende rammen på andre flodmundingsområder i nordøst, som Delaware Bay og Long Island Sound, "Saba sagde." Vi vil også gerne se på prognosemuligheder, og hvordan det kan bruges til at informere fiskeriforvaltningen. "