Algeopblomstring i Lake Eries centrale bassin kunne producere neurotoksiner

Skadelig algeopblomstring udgør en unik giftig trussel i Lake Eries centrale bassin, ny forskning har fundet.

Ikke kun blomstrer rutinemæssigt i dette område, de kan også producere typer af cyanobakterielle toksiner, der ikke typisk opdages gennem rutinemæssig vandsikkerhedsovervågning, ifølge en undersøgelse offentliggjort i Journal of Great Lakes Research .

"De cyanobakterier, vi fandt i det centrale bassin, er helt anderledes end det, vi har set i Toledo-området i det vestlige bassin, " sagde ledende forsker Justin Chaffin, en seniorforsker og forskningskoordinator ved Ohio State University's Stone Laboratory.

"Det er bekymrende, fordi vandbehandlingsanlæg typisk ikke er sat op til at lede efter disse bakterier eller de toksiner, de skaber. Det kræver dyrere, mere sofistikeret udstyr."

Skadelige blågrønalgeopblomstringer og de giftige mikrocystiner, der ledsager dem, har været en vedvarende trussel i søens vestlige bassin. Men indtil denne undersøgelse, blomstrelaterede toksiner var ikke formelt dokumenteret og analyseret i det centrale bassin.

For flere år siden, miljøforskere begyndte at høre rapporter om skadelig algeopblomstring i det centrale bassin, i farvandet lige vest for Cleveland. Dette var overraskende på det tidspunkt, fordi eksperterne troede, at disse miljøtrusler primært var koncentreret i nærheden af ​​Toledo, sagde Chaffin.

Vandet i det centrale bassin var ikke blevet tænkt som så venligt over for cyanobakterier, fordi det ikke er så varmt eller næringsrigt som i det vestlige bassin, hvor nitrogen og fosfor er rigeligt på grund af landbrugsafstrømning bragt ind af Maumee-floden.

Forskerholdet tog prøver af vandet i fire områder fra 2013 til 2017 og analyserede satellitbilleder taget inden da for tegn på opblomstring. De fandt en cyanobakterie kaldet Dolichospermum i det centrale bassin under den tidlige sæsons opblomstring i juli. Denne cyanobakterie er i stand til at producere et toksin, der kan angribe centralnervesystemet hos mennesker, og forskerne fandt genetiske beviser for, at opblomstringen har potentialet for neurotoksinet.

"Det betyder, at hvis du er operatør af et vandværk i Cleveland, du skal være klar i slutningen af ​​juni eller begyndelsen af ​​juli for cyanobakterier, fordi de har potentialet til at producere et virkelig potent toksin. Det kan også være et problem for strandgæster, hvis der er nordenvind, og disse blomster samles langs Ohio-kysten, " sagde Chaffin.

Forskere har delt disse resultater med Ohio Environmental Protection Agency og med vandværksoperatører, han sagde.

Senere på sæsonen, forskerne fandt cyanobakterien Microcystis - den største ballademager i det vestlige bassin, som lever af overskydende fosfor - i det centrale bassin. Toksinerne, kaldet mikrocystiner, at det producerer er mest skadelige for leveren og også en trussel mod nyrerne og det reproduktive system. Vandværksoperatører leder rutinemæssigt efter mikrocystiner.

At finde ud af, hvad der præcist forårsager disse uventede algeopblomstringer i det centrale bassin, vil kræve mere arbejde, sagde Chaffin.

"Vi kan stadig ikke finde ud af, hvad der virkelig forårsager disse blomster, fordi det er en kompleks interaktion af flere faktorer, " han sagde.

Men den nye undersøgelse fandt bevis for, at det er en kombination af lave niveauer af jern (hvilket reducerer nitrogentilgængeligheden), mudret vand og en stamme af Dolichospermum tilpasset til køligere vand.

Forskerne fandt en sammenhæng mellem opblomstring i det centrale bassin og lavere vandklarhed - hvilket betyder, at når vandet er mere mudret, sandsynligheden for skadelige blågrønalger stiger. Der er også beviser for, at jern spiller en rolle. Hvis der ikke er jern nok, gavnlige algers vækst undertrykkes, men de skadelige alger, der findes i denne undersøgelse, blomstrer sandsynligvis, fordi de er effektive til at fange jern, når næringsstoffet er mangelfuldt, sagde Chaffin.

Løbende arbejde for at reducere sedimenter, hvilket fører til lavere vandklarhed, er vigtigt, han sagde. Og selvom fosfor og nitrogen - som har drevet blomstringen i det vestlige bassin - ikke er til stede i høje koncentrationer i det centrale bassin, at minimere dem er vigtigt for Lake Eries generelle sundhed, han sagde.