Jessica Axson forbereder sig på at indsamle en ferskvandsprøve fra Lake Erie i Maumee Bay State Park i Ohio. Den grumsede grønne farvetone i vandet skyldes til dels den høje koncentration af blågrønne alger-84 dele pr. Milliard-der har forårsaget store skadelige algblomstringer i det vestlige bassin ved Eriesøen. Kredit:Nathaniel May
Bølger, der skvulper mod kysten, er altid en smuk scene, men det kan også være en måde for toksiner fra skadelige algeblomster at blive luftbårne.
Skadelige algeblomster-blomster bestående af blågrønne alger-dukker op i hele Great Lakes-regionen i varme somre. Alger reproducerer, ukontrolleret, producerer toksiner og fjerner ilt fra vand. Disse blomster forekommer naturligt, men landbrugsafstrømning giver næringsstoffer til, at algerne kan trives.
Dette er tilfældet i Lake Erie, hvor landbrugsafstrømning bidrager til massive årlige blågrønne algeblomster. Et flor i 2014 fik Toledo til at lukke byens drikkevandsforsyning fra søen i tre dage. Ifølge Miljøstyrelsen, toksiner produceret af algerne kan forårsage udslæt, leversygdom, opkastning, diarré, neurologiske virkninger, åndedrætsproblemer og endda død.
Nu, University of Michigan forskere Andrew Ault og Kerri Pratt spekulerer på, om toksiner fra denne slags algeblomster kan overføres med luft, når bølger bryder mod kysten.
"Disse små aerosolpartikler, ligner dem, der er fremstillet af en spraydåse, er omkring hundrede gange mindre end et menneskehår, "sagde Kerri Pratt, adjunkt i kemi og jord- og miljøvidenskab.
Ault og Pratt har fastlagt det første svar på det spørgsmål. Deres undersøgelse blev offentliggjort i Miljøvidenskab og teknologi viser, at biologisk materiale fra algeblomster kan blive skubbet ud i luften.
Lake Michigan ferskvandsudtagningssted i Michigan City, Indiana, viser lave koncentrationer af blågrønne alger-7 dele pr. milliard. Det klare, Det blå vand i Michigan-søen er en skarp kontrast til Erie-søens blomstrende vand. Kredit:Nathaniel May
"Skadelige algeblomster er blevet ekspanderende som et vigtigt spørgsmål, vi har at gøre med, især for de store søer, sagde Ault, adjunkt i miljøsundhedsvidenskab og kemi. "Vi har indset, at disse ikke kun er vigtige for vandkvalitetsspørgsmål, men at du også genererer atmosfæriske forurenende stoffer fra disse skadelige algeblomster. Vi er de første til at vise, at bølgebrydning af disse blomster kan frigive materiale til atmosfæren, som kan have indflydelse på folk, der trækker vejret ind. "
I 2014, Pratt's og Aults forskerhold, finansieret af U-M Water Center, begyndte at tage vandprøver fra Lake Erie og Lake Michigan. I september, de prøvede Lake Erie -vand i Maumee Bay nær Oregon, Ohio, og i Catawba Island State Park nær Port Clinton, Ohio. I oktober 2014, de tog vand fra Michigan -søen nær Michigan City, Ind.
Næste, leder kandidatstuderende Nathaniel May genskabte bølgeforløb i laboratoriet ved hjælp af deres aerosolgenerator til søspray. Tager luftprøver fra generatoren, forskerne var i stand til at vise, at biologisk materiale fra skadelige algeblomster blev aerosoliseret.
"Vi fandt ud af, at når vi havde højere koncentrationer af blågrønne alger i vand, vi så flere aerosolpartikler, der indeholdt markører for biologisk indhold, "Sagde Pratt.
Aults og Pratts forskning har vist, at partikler af denne størrelse kan transporteres hundreder til tusinder af miles med fly, og vindhastigheder så små som 7 miles i timen kan skabe søsprøjteaerosoler.
"Vores hypotese er, at toksiner fra disse blågrønne alger kan komme op i luften, i så fald, mennesker kan blive udsat for indånding, tjener som en tidligere ukendt sundhedsrisiko ud over drikkevandskontaminering, "Sagde Pratt.
Næste, Ault planlægger at teste specifikt for toksiner i aerosolerne, og hvor langt de kan transporteres inde fra søerne.