La fioritura algida tossica della West Coast è legata al caldo blob del Pacifico

La fioritura algida tossica della West Coast è legata al caldo blob del Pacifico

La fioritura algale tossica senza precedenti della West Coast di 2015 sembra essere legata alle condizioni dell'oceano insolitamente calde, soprannominate "il blob", nell'inverno e nella primavera di quell'anno.

La fioritura ha chiuso le attività di pesca dalla California meridionale alla Columbia Britannica settentrionale.

"Abbiamo eventi di alghe tossiche che provocano la chiusura di molluschi al largo della costa di Washington e dell'Oregon ogni tre o cinque anni circa, ma nessuno di loro è stato grande come questo", dice l'autore principale Ryan McCabe, ricercatore dell'Università dell'istituto congiunto di Washington per lo studio dell'atmosfera e dell'oceano, un centro collaborativo con l'amministrazione nazionale oceanica e atmosferica.

"Questo era completamente diverso, ei nostri risultati mostrano che era collegato alle condizioni inusuali dell'oceano."

"Questo documento è significativo perché identifica un legame tra le condizioni oceaniche e l'entità della fioritura tossica in 2015 che ha provocato i più alti livelli di contaminazione da acido domoico nella rete alimentare mai registrata per molte specie", dice il coautore Kathi Lefebvre, un marine biologo presso il Northwest Fisheries Science Center della NOAA. "Questo apre gli occhi a ciò che il futuro potrebbe riservare mentre le condizioni oceaniche continuano a scaldarsi a livello globale".

I ricercatori hanno scoperto che la proliferazione algale dannosa di 2015, che stabiliva i record per la sua estensione spaziale e il livello di tossicità, era dominata da una singola specie di diatomea, Pseudo-nitzschia australis, normalmente si trova più a sud al largo della California.

fioritura algale 10 10Questa mappa mostra gli impatti della fioritura algale tossica di 2015 West Coast. I simboli dei mammiferi arancioni sono stati rilevati con acido domoico, mentre quelli colorati di rosso hanno anche mostrato sintomi di avvelenamento. I numeri indicano quanti mammiferi sono stati colpiti. Le regioni ombreggiate e tratteggiate mostrano chiusure per la pesca delle acciughe, la pesca in mare aperto di dungeness e granchio, e la raccolta di molluschi. (Credito: Northwest Fisheries Science Centre della NOAA)

La divisione cellulare prende il sopravvento

L'acqua calda non solo ha permesso a questa specie di sopravvivere, ma ha anche creato un ambiente favorevole alla sua crescita. All'inizio di 2015 il caldo "blob" si era spostato verso la riva e si era diffuso lungo tutta la costa occidentale. L'acqua più calda crea un'acqua superficiale meno densa che è più probabile che rimanga galleggiante sulla superficie, dove può esaurirsi nelle sostanze nutritive.

Precedenti studi di laboratorio condotti dal coautore William Cochlan della San Francisco State University lo hanno dimostrato P. australis può assorbire l'azoto molto rapidamente da una varietà di fonti e sembra superare l'altro fitoplancton non tossico in acqua calda depurata da sostanze nutritive.

Per il nuovo studio, pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters, i ricercatori hanno eseguito esperimenti con P. australis dalla fioritura 2015. Hanno dimostrato che quando queste cellule subiscono temperature più calde e ottengono più nutrienti, possono raddoppiare o triplicare i tassi di divisione cellulare, consentendo loro di sbocciare potenzialmente in una grande popolazione abbastanza rapidamente in mare.

"Quando la primavera si sposta nella direzione del vento, l'acqua più profonda e ricca di sostanze nutritive sale verso l'alto vicino alla costa, una piccola popolazione di P. australis è diventata una grande popolazione, che è stata poi gettata a riva lungo la costa occidentale dalle tempeste della tarda primavera ", dice la coautrice Barbara Hickey, professore di oceanografia all'Università di Washington.

Ciò è stato particolarmente dannoso in un anno dominato da P. australis.

"Questa specie è quasi sempre altamente tossica", ha affermato il coautore Raphael Kudela, ecologista marino presso l'Università della California, a Santa Cruz. "Fiorisce ogni primavera in California, e ci sono spesso impatti sui mammiferi marini. Ma per vedere P. australis su e giù per la costa come questo non aveva precedenti. "

Le alghe tossiche si presentano in molte forme, ma al largo della costa occidentale la principale minaccia per la salute e l'economia proviene da varie Pseudo-nitzschia specie che possono, a determinate condizioni, produrre acido domoico, che può causare disturbi gastrointestinali, convulsioni, perdita di memoria e persino la morte.

Le tossine possono accumularsi nelle vongole e nelle cozze, rendendole non sicure per il consumo umano. Ma gli effetti nell'ecosistema sono più diffusi e duraturi. Molluschi e acciughe contenenti tossine possono essere mangiati dai mammiferi e dagli uccelli marini. Se le alghe tossiche si depositano sul fondo dell'oceano, possono anche essere mangiate da animali che vivono sul fondo come i granchi, che quindi diventano pericolosi da mangiare.

Alla fine di maggio 2015, un leone marino è stato trovato convulso su una spiaggia di Washington, e l'acido domoico è stato identificato nelle sue feci.

"Questo è qualcosa che non avevamo mai visto prima a Washington, e quando abbiamo sentito questa notizia sapevamo che stava succedendo qualcosa di enorme", dice la coautrice Vera Trainer, oceanografa di ricerca presso il Northwest Fisheries Science Center della NOAA.

'Connessione significativa'

Quell'anno vide la più grande estensione geografica degli impatti dei mammiferi marini mai registrati.

Una crociera guidata da NOAA a giugno 2015 ha campionato l'acqua dal sud della California fino a Vancouver Island, British Columbia. Il nuovo studio include quelle osservazioni, raccolte verso la fine della fioritura di Washington, così come altre attività di monitoraggio in spiaggia e di campionamento dell'acqua che filtrano l'acqua di mare per vedere la vita che contiene.

I ricercatori del Northwest Fisheries Science Center hanno esaminato i campioni di acqua sotto un microscopio elettronico a scansione ad alta risoluzione per identificare le specie presenti.

"Quando abbiamo iniziato ad avere sempre più campioni che coincidevano con i picchi nella tossicità del rasoio, era chiaro che P. australis era la specie dominante lungo tutta la costa ", dice Trainer.

I gestori delle risorse statali hanno raccolto i molluschi per monitorare le tossine per decenni. Sull'acqua, i campioni raccolti dalla Partnership olimpionica delle fioriture olimpioniche della regione olimpica e altri sforzi hanno anche contribuito a un record annuale di eventi tossici di alghe in 25.

Il nuovo documento mette a confronto la storia delle tossine nei cannolicchi agli indici della variabilità del clima oceanico e trova una connessione con El Niño e l'oscillazione decadale del Pacifico a lungo termine.

"C'è una connessione significativa lì", dice McCabe. "Gli eventi tossici tendono anche a coincidere con i turni dell'ecosistema marino precedentemente stabiliti. Non avevamo ancora stabilito questa connessione, e penso che sia affascinante. "

I cicli climatici oceanici potrebbero aiutare a capire e prevedere meglio l'emergere di proliferazioni algali tossiche. E mentre il blob era un evento di una volta che non era dovuto al riscaldamento globale, offre una finestra su come potrebbe essere il cambiamento climatico.

"Specie come Pseudo-nitzchia sono estremamente ben preparati per sfruttare il riscaldamento di fondo ", dice McCabe. "Gli pseudo-nitzchia sono sempre là fuori lungo la nostra costa. Il fatto che siano quasi ingegnerizzati per approfittare di situazioni come questa - temperature calde e bassi nutrienti - è preoccupante. "

Raccomanda un maggiore monitoraggio delle proliferazioni algali nocive, raccogliendo molluschi e campioni di acqua sulla costa e al largo per vedere se sono presenti tossine o alghe che producono tossine e, in tal caso, quali specie. "Senza programmi finanziati in modo stabile come quello, saremo semplicemente ciechi."

Altri coautori provengono dal Dipartimento canadese per la pesca e gli oceani, dal Marine Mammal Center di Sausalito, in California, e dal Northwest Fisheries Science Center della NOAA. La ricerca è stata finanziata principalmente dai Centri nazionali per il centro di ricerca oceanica costiera sponsorizzati dall'OsAA.

Ulteriori finanziamenti provengono dalla National Science Foundation, dal National Institutes of Health e dalla COAST attraverso SFSU.

Fonte: Università di Washington

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