Det sydlige Californiens kyst fremstår som et hot spot for giftig alger

En ny, omfattende undersøgelse ledet af USC-forskere viser, at den sydlige Californiens kyst rummer nogle af verdens højeste koncentrationer af et algetoksin, der er farligt for dyrelivet og mennesker, der spiser lokal fisk og skaldyr.

Episodiske udbrud af algeproducerede toksiner skaber overskrifter med få års mellemrum, når ramte havdyr skyller i land mellem Santa Barbara og San Diego. USC-forskningen er den mest grundige vurdering endnu og afslører problemets voksende omfang i løbet af de sidste 15 år. Forskerne siger, at deres resultater kan hjælpe med at beskytte menneskers sundhed og miljø ved at forbedre metoder til at overvåge og håndtere skadelige algeopblomstringer.

Resultaterne er en "rygende pistol", der forbinder domoinsyre produceret af nogle typer alger med dødsfald hos havfugle og pattedyr, ifølge David Caron, en biolog ved USC Dornsife College of Letters, Kunst og Videnskab, og postdoc-forsker Jayme Smith, undersøgelsens hovedforfattere.

"Vi ser en stigning i skadelige algeopblomstringer og en stigning i sværhedsgraden, " sagde Caron. "Den sydlige Californiens kyst er virkelig et hot spot, og vores undersøgelse viser også, at koncentrationerne af partikelformig domoinsyre målt i regionen er nogle af de højeste - hvis ikke de højeste - nogensinde rapporteret."

Fundene fremgår af Skadelige alger .

Domoinsyre produceres af mikroskopisk Pseudo-nitzschia, nålelignende kiselalger i vandet; halvdelen af ​​arterne i sin slægt kan producere neurotoksinet. Det kan plette havet, en tilstand generisk kaldet "rød tidevand, " selvom dette særlige toksin er brunt. Stoffet ophobes i skaldyr og bevæger sig op i fødekæden, hvor det angriber nervesystemet hos fisk, fugle, sæler og søløver. Det kan forårsage amnesisk skaldyrsforgiftning (ASP) hos mennesker. ASP-symptomer omfatter hurtig indsættende hovedpine, mavesmerter, kramper, kvalme eller opkastning; alvorlige symptomer omfatter permanent kortsigtet hukommelsestab, anfald, koma eller chok på 48 timer. Selvom menneskelige dødsfald er sjældne, California Department of Public Health overvåger kystvande og skaldyr for toksinet.

Forskningen omfatter årene 2003 til 2017 mellem Santa Barbara og grænsen til Mexico, og inkluderer nye prøver og test indsamlet over de seneste tre år for at supplere historiske data. Undersøgelsen tyder på, at mens naturlige processer fører til dannelsen af ​​blomster, de kan blive forværret af næringsstoffer, der udledes fra menneskeskabte kilder, herunder afstrømning og spildevandsudløb.

Blandt de vigtigste resultater:

• Pseudo-nitzschia er synderen bag domoinsyre. Det har været til stede langs den sydlige Californiens kyst i årtier, men dens rolle i dyrelivets dødelighed er nyere og stigende.
• Verdens højeste domoinsyremåling i vand fandt sted nær San Pedro i marts 2011. Det var 52,3 mikrogram pr. liter - omkring fem gange højere end et bekymringsniveau.
• Gennem årene, forskere fandt en stærk sammenhæng mellem domoinsyre i vandet og svækket marine dyreliv på kysten.
• Domoinsyre er altid til stede offshore, enten i skaldyr eller vandet. Nogle år er det rigeligt, mens andre år er det knapt.
• Forholdene er værre om foråret, på grund af sæsonbestemt opblomstring af næringsstoffer, der ansporer planktonvækst. Giftstoffet er mindre rigeligt om sommeren og vinteren.
• Domoinsyre i skaldyr kan forekomme i høje koncentrationer ud for San Diegos kyst, Orange og Los Angeles amter, men det har en tendens til at være mere udbredt i Ventura og Santa Barbara amter på grund af lokale miljøforhold.
• Menneskeskabte kilder til næringsstoffer bidrager til algeopblomstring, men det forklarer ikke forskelle i tid og sted for nogle af domeinsyre-udbruddene. Andre miljøfaktorer spiller sandsynligvis ind.
• Algerne og dens toksin aftager på vestkysten, når vandtemperaturen overstiger 68 grader Fahrenheit, tilsyneladende på grund af mikroorganismernes temperaturfølsomhed.

Også, et opvarmende Stillehav ser ud til at hjælpe med at sprede Pseudo-nitzschia-arter længere mod nord. For eksempel, skadelig algeopblomstring har været udbredt langs Nordamerikas vestkyst fra det centrale Californien til Alaska i de seneste to år, ifølge undersøgelsen. Separat, skadelig algeopblomstring er blevet rapporteret langs Golfkysten denne sommer, og guvernøren i Florida erklærede undtagelsestilstand for berørte amter i sidste uge.

USC-undersøgelsen samler forskellige data og observationer, der kaster lys over de miljømæssige forhold, der fremmer skadelig algeopblomstring. Bemærk, en ekstrem tørke på tværs af det sydvestlige USA mellem 2014 og 2016 resulterede i meget lave koncentrationer af domoinsyre ud for den sydlige Californiens kyst. Resultaterne antyder en sammenhæng mellem overfladevand, der strømmer til havet, eller andre tørkerelaterede forhold, og kystalgeopblomstring.

Disse nuancer og usikkerheder har brug for yderligere udforskning for at forklare de regionale og år-til-år variationer, der favoriserer giftige alger - nøgletrin, før mere pålidelige sundhedsprognoser kan forekomme, siger USC-forskerne.

"Vores resultater opsummerer vores nuværende niveau af forståelse med hensyn til denne vigtige dyre- og menneskers sundhedsrisiko i det sydlige Californiens farvande og identificerer adskillige forskningsmuligheder, der kan forbedre forståelsen, forudsigelse og i sidste ende forebyggelse af disse skadelige hændelser, " sagde Smith.