Hvor giftig er vandoverfladen på Floridas Indian River lagune?

I løbet af de sidste 30 år har urbanisering er steget langs Indian River Lagoon, som strækker sig omkring 250 kilometer på Floridas østkyst. Som resultat, vandkvaliteten er forringet, og der er et udbredt tab af havgræs og vedvarende skadelige algeblomster, som truer økologisk, menneskelig og havets dyresundhed, såsom manater.

I dette værdifulde og sårbare system, to typer giftige blomster vækker væsentlige bekymringer:Microcystis aeruginosa (blågrønne alger, der vides at producere microcystintoksin) og Pyrodinium bahamense, som producerer et neurotoksin kaldet saxitoxin. Saxitoxin forårsager paralytisk skaldyrsforgiftning, hvilket har forårsaget snesevis af dødelige og ikke-dødelige forgiftninger verden over.

Specifikke sundhedsmæssige virkninger på grund af koncentrationer af toksiner i overfladevand i Indian River Lagoon er ikke fuldt ud forstået. Forskere fra Florida Atlantic University's Harbour Branch Oceanographic Institute i samarbejde med St.

Forskerteamet vurderede toksiciteten af ​​organiske ekstrakter af vandprøverne fra seks segmenter af Indian River Lagoon:Banana River Lagoon, Mosquito Lagoon, Northern Indian River Lagoon, Central Indian River Lagoon, Southern Indian River Lagoon og St. Lucie Estuary. De vurderede vandprøverne mod et panel af pattedyrcellelinjer og karakteriserede sammensætningen af ​​mikroorganismer og deres korrelationer med koncentrationer af toksiner. De analyserede prøverne for at bestemme sammenhænge mellem toksiner og temperatur, saltindhold, pH, iltmætning, koncentrationer af opløste næringsstoffer og klorofyl-a, samt tilstedeværelse af biosyntetiske gener for toksiner, relativ overflod af planktoniske arter, og sammensætning af det mikrobielle samfund.

Resultaterne af undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Skadelige alger , viste, at koncentrationerne af begge toksiner generelt var højere i den våde sæson, fremhæver forbindelsen mellem nedbør (f.eks. gennem næringsstofbelastninger), antal celler, og toksiner. Dataene tyder på, at mikrocystiner kun var til stede under særlige miljøforhold, og at saxitoxin, selv når det opdages, var til stede i koncentrationer, der var utilstrækkelige til at påvirke disse cellelinjer.

Mikrocystinkoncentrationer var højere i St. Lucie -flodmundingen, mens saxitoxin blev forhøjet i Northern Indian River Lagoon og Banana River Lagoon. Cytotoksicitet relateret til tilstedeværelsen af ​​mikrocystiner blev set i St. Lucie -flodmundingen i den våde sæson. Ingen signifikante mønstre mellem cytotoksicitet og saxitoxin blev identificeret. Toksicitet for cellelinjer forårsaget af mikrocystiner blev kun observeret i St. Lucie Estuary -segmentet i den våde sæson. Ingen signifikant cytotoksicitet blev induceret af saxitoxin.

"Vores resultater tyder på, at potentielle virkninger på menneskers sundhed for disse toksiner kun kan eksistere, når en blomstring er aktiv. Med disse oplysninger, fremtidige bestræbelser bør udvide vurderinger for at forstå de potentielle menneskers sundhedseffekter af toksiner, "sagde Abdiel E. Laureano-Rosario, Ph.d., hovedforfatter og seniorforsker, Florida Center for Coastal and Human Health (CCHH) ved FAU Harbour Branch. "For eksempel, da toksiner produceret af algeblomster varierer i rum og tid, fremtidig forskning bør fokusere på hyppigere og længerevarende overvågning af toksiner fra skadelige algeblomster og deres tilhørende toksicitet, herunder virkninger på økosystemets dynamik og menneskers sundhed. "

Ved prøveudtagning af blomstrings- og ikke-blomstringsperioder, denne undersøgelse giver en indledende baseline-forståelse af spatiotemporal variation i koncentrationer af toksiner i Indian River Lagoon og indsigt i forhold til den levende komponent og de ikke-fysiske og kemiske elementer i økosystemet.

"Vores resultater fremhæver de synergistiske roller, miljø- og biologiske parametre spiller for at påvirke dynamikken i toksinproduktion af skadelige alger i Indian River Lagoon, "sagde Laureano-Rosario." Fordi lagunen dækker subtropiske breddegrader, resultaterne fra vores undersøgelse kan tjene som reference for regioner med lignende klimaer og toksinproducerende blomster. "

Begivenheder som skadelige algeblomster og produktion af toksiner vil sandsynligvis fortsætte med at stige i Indian River Lagoon og globalt på grund af befolkningstilvækst og andre naturfænomener på grund af øget nedbør og orkaner.