Holder bakterier på afstand i hawaiianske vandområder

Under kraftig regn ændrer Hawaiis vandløb, floder og kystnære farvande sig på mikroskopiske niveauer. Bakterier i disse vandsystemer stiger, og nogle af disse bakterier kan være skadelige for menneskers sundhed. De kan forårsage problemer som gastroenteritis - også kendt som maveinfluenza - såvel som hud- og luftvejssygdomme.

Det er kendt i det videnskabelige samfund, at jord er en almindelig kilde til disse sygdomsfremkaldende - eller patogene - bakterier. Hvad der dog ikke er så velkendt, er, hvilke slags jord der er de største leverandører af disse mikrobielle ubudne gæster.

I en ny undersøgelse identificerede Tracy Wiegner, en forsker ved University of Hawaii, og hendes team by- og landbrugsjord som bakteriernes skyldige. Forskningen viste, at niveauet af patogene bakterier er højest i by- og landbrugsjord. Afstrømning af regnvand fra disse jorder transporterer masser af bakterier ind i vandområder.

I modsætning hertil er patogene bakterier til stede i lave niveauer i jord i hjemmehørende skove. Det gør det usandsynligt, at disse skovjorde er en væsentlig kilde til de bakterier, der findes i Hawaiis indre og kystnære farvande.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Journal of Environmental Quality .

Undersøgelsen målte niveauer af tre forskellige bakterier i by-, landbrugs- og naturlig skovjord. En af bakterierne var Staphylococcus aureus. Det forårsager staph infektioner. "På Hawaii nævner folk ofte, at de har haft staph-infektioner," siger Wiegner. "Dette kan være forårsaget af eksponering for skadelige bakterier i nærliggende vandaktiviteter som svømning, kanosejlads og surfing."

Af særlig bekymring for forskere og det medicinske samfund er en af ​​de antibiotika-resistente versioner, methicillin-resistente S. aureus (MRSA).

De to andre bakterier i undersøgelsen var Enterococcus og Clostridium perfringens. Begge bakterier kaldes fækale indikatorbakterier. Niveauer af disse bakterier kan bruges som indikatorer for forurening fra spildevand de fleste steder i USA. Men på Hawaii er situationen mere kompliceret.

Enterococcus kan trives i Hawaiis tropiske jordbund. "Det gør det uklart, om høje niveauer af Enterococcus fundet i hawaiianske farvande efter storme er fra spildevandsforurening, jord eller begge dele," siger Wiegner. Som svar bruger Hawaii Clostridium-bakterier som en sekundær bakteriel indikator til påvisning af spildevandsforurening.

Undersøgelsen fandt sted i Hilo Bay vandskellet på Hawaii Island, ofte kaldet Big Island. Forskere indsamlede jordprøver fra by-, landbrugs- og indfødte skovområder. Derefter bestemte de niveauer af de forskellige bakterier i prøverne.

Forskerne kunne påvise Staphylococcus og Enterococcus i alle jordprøver. Niveauer af Staphylococcus og Enterococcus var højest i by- og landbrugsjord og lavest i hjemmehørende skovjord. "Dette tyder på, at der er små naturlige populationer af Staphylococcus- og Enterococcus-bakterier i hawaiiansk jord," siger Wiegner. "Men tilstedeværelsen af ​​mennesker og andre dyr øger deres niveauer."

Det betyder, at reduktion af menneskers og dyrs aktivitet kan reducere niveauet af jordbakterier. Dette kan være særligt nyttigt i områder nær vandområder og kan reducere, hvor meget bakterier, der kan transporteres til vandområderne under kraftig nedbør.

Undersøgelsen påviste også meget lave niveauer af Clostridium-bakterier i alle de testede jordarter. Det gør det usandsynligt, at jord er kilden til Clostridium-niveauer, der er opdaget i hawaiianske farvande efter kraftig nedbør. I stedet kommer denne bakterie fra spildevandsforurening. "Clostridium kan være en bedre indikator for spildevandsforurening i hawaiianske farvande," siger Wiegner.

"Det er vigtigt for vandskel- og samfundssundhedsledere at identificere kilder til patogener, der kommer ind i vandområder," siger Wiegner. "En passende forvaltningshandling kan reducere koncentrationen af ​​bakterier i jorden. De kan også reducere deres transport under storme."

Ledelseshandlinger kunne omfatte opbygning af grøn infrastruktur. Eksempler på grøn infrastruktur omfatter genopretning og vedligeholdelse af flodbuffere, konstruktion af vådområder til tilbageholdelse af regnvand og strandpleje. Opbygning af grøn infrastruktur har forbedret vandkvaliteten på steder som Great Lakes-regionen i USA og kystnære farvande i New Zealand. "Disse foranstaltninger kan reducere transporten af ​​bakterier fra jord til vandområder på Hawaii," siger Wiegner. "Det kan i sidste ende reducere bakteriel transmission under vandrekreative aktiviteter." + Udforsk yderligere

Bybakterier er en forskelligartet gruppe