Den oöverträffade västkustens giftiga algblomning av 2015 verkar vara kopplad till de ovanligt varma havsförhållandena, med namnet "blob" - på vintern och våren det året.

Blomningen stängde fisket från södra Kalifornien till norra British Columbia.

"Vi har giftiga alger som leder till att skaldjur stängs utanför Washingtons och Oregons kust vart tredje till femte år eller så, men ingen av dem har varit så stor som den här", säger huvudförfattaren Ryan McCabe, en forskare vid universitetet från Washingtons Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean, ett samarbetscentrum med National Oceanic and Atmospheric Administration.

"Den här var helt annorlunda, och våra resultat visar att den var kopplad till de ovanliga havsförhållandena."

"Det här dokumentet är betydelsefullt eftersom det identifierar ett samband mellan havsförhållanden och omfattningen av den giftiga blomningen 2015 som resulterade i de högsta nivåerna av domoinsyrakontamination i näringsväven som någonsin registrerats för många arter", säger medförfattaren Kathi Lefebvre, en marin biolog vid NOAA:s Northwest Fisheries Science Center. "Detta är en ögonöppnare för vad framtiden kan komma att erbjuda när havsförhållandena fortsätter att värmas globalt."

Forskare fann att den skadliga algblomningen 2015, som satte rekord för dess rumsliga omfattning och nivån av toxicitet, dominerades av en enda art av kiselalger, Pseudo-nitzschia australis, normalt sett längre söderut utanför Kalifornien.

Den här kartan visar effekterna av 2015 års giftiga algblomning på västkusten. Orange däggdjurssymboler upptäcktes med domoinsyra, medan de som var färgade röda också visade symtom på förgiftning. Siffrorna visar hur många däggdjur som drabbades. Skuggade och kläckta områden visar stängningar för ansjovisfiske, offshore Dungeness- och rock crab-fiske och skaldjursskörd. (Kredit: NOAAs Northwest Fisheries Science Center)

Celldelning sätter igång på högvarv

Varmt vatten tillät inte bara denna art att överleva, det skapade också en miljö som gynnade dess tillväxt. I början av 2015 hade den varma "blobben" rört sig mot stranden och spridit sig längs hela västkusten. Varmare vatten skapar mindre tät ytvatten som är mer benägna att hålla sig flytande på ytan, där det kan bli utarmat på näringsämnen.

Tidigare laboratoriestudier av medförfattaren William Cochlan från San Francisco State University visade det P. australis kan ta upp kväve mycket snabbt från en mängd olika källor och tycks konkurrera ut andra, giftfria växtplankton i näringsfattigt varmt vatten.

För den nya studien, publicerad i tidningen Geophysical Research Letters, utförde forskare experiment med P. australis från 2015 års blomning. De visade att när dessa celler upplever varmare temperaturer och får mer näringsämnen kan de fördubbla eller tredubbla sin celldelningshastighet, vilket gör att de potentiellt kan blomma ut till en stor population ganska snabbt till havs.

"När vårens förskjutningar i vindriktningen förde djupare, näringsrikt vatten uppåt nära kusten, en liten population av P. australis blev en stor befolkning, som sedan sköljdes iland längs västkusten av sena vårstormar”, säger medförfattaren Barbara Hickey, professor i oceanografi vid University of Washington.

Detta var särskilt skadligt under ett år dominerat av P. australis.

"Den här arten är nästan alltid mycket giftig", säger medförfattaren Raphael Kudela, en marin ekolog vid University of California, Santa Cruz. "Den blommar varje vår utanför Kalifornien, och det finns ofta marina däggdjurspåverkan. Men att se P. australis upp och ner längs kusten som detta var enastående."

Giftiga alger finns i många former, men utanför västkusten kommer det stora hälso- och ekonomiska hotet från olika Pseudo-nitzschia arter som under vissa förhållanden kan producera domoinsyra, vilket kan orsaka magbesvär, kramper, minnesförlust och till och med dödsfall.

Toxiner kan samlas i musslor och musslor, vilket gör dem osäkra för mänsklig konsumtion. Men effekterna i ekosystemet är mer utbredda och långvariga. Skaldjur och ansjovis som innehåller gifter kan ätas av marina däggdjur och fåglar. Om giftiga alger sätter sig på havsbotten kan de också bli uppätna av bottenlevande djur som krabbor, som sedan blir osäkra att äta.

I slutet av maj 2015 hittades ett sjölejon krampande på en strand i Washington, och domoinsyra identifierades i dess avföring.

"Det är något vi aldrig hade sett förut i Washington, och när vi hörde den här nyheten visste vi att något stort var på gång", säger medförfattaren Vera Trainer, en forskningsoceanograf vid NOAA:s Northwest Fisheries Science Center.

"Betydande koppling"

Det året såg den största geografiska omfattningen av marina däggdjurspåverkan som någonsin registrerats.

En NOAA-ledd kryssning i juni 2015 tog prov på vatten från södra Kalifornien upp till Vancouver Island, British Columbia. Den nya studien inkluderar dessa observationer som samlats in i slutet av Washingtonblomningen, såväl som andra pågående strandövervaknings- och vattenprovtagningsinsatser som filtrerar havsvatten för att se det liv det innehåller.

Forskare vid Northwest Fisheries Science Center undersökte vattenproverna under ett högupplöst svepelektronmikroskop för att identifiera arten som finns.

"När vi började få fler och fler av de prover som sammanföll med topparna i toxiciteten för rakhyveln, var det ganska tydligt att P. australis var den dominerande arten längs hela kusten, säger Trainer.

Statliga resursförvaltare har samlat in skaldjur för att övervaka för gifter i decennier. Ute på vattnet har prover som samlats in av Olympic Region Harmful Algal Blooms Partnership och andra ansträngningar också bidragit till ett 25-årigt rekord av giftiga alger.

Den nya uppsatsen jämför historien om gifter i rakmusslor med index för havsklimatvariabilitet, och finner ett samband med El Niño och den långsiktiga Pacific Decadal Oscillation.

"Det finns ett betydande samband där," säger McCabe. "De giftiga händelserna tenderar också att sammanfalla med tidigare etablerade marina ekosystemskiften. Vi hade inte gjort den kopplingen tidigare, och jag tycker att det är fascinerande.”

Havets klimatcykler kan hjälpa till att förstå och bättre förutsäga uppkomsten av giftiga algblomningar. Och medan klumpen var en engångshändelse som inte berodde på den globala uppvärmningen, ger den ett fönster in i hur klimatförändringarna kan se ut.

”Arter som Pseudo-nitzchia är extremt väl rustade att dra fördel av bakgrundsuppvärmningen, säger McCabe. "Pseudo-nitzchia finns alltid där ute längs vår kust. Det faktum att de nästan är konstruerade för att dra fördel av situationer som denna – varma temperaturer och låga näringsämnen – det är oroande.”

Han rekommenderar mer övervakning av skadliga algblomningar, genom att samla in skaldjur och vattenprover vid kusten och till havs för att se om det finns gifter eller toxinproducerande alger, och i så fall vilka arter. "Utan stabilt finansierade program som det kommer vi bara att bli blinda."

Andra medförfattare är från Kanadas Department of Fisheries and Oceans, Marine Mammal Center i Sausalito, Kalifornien, och NOAA:s Northwest Fisheries Science Center. Forskningen finansierades i första hand av NOAA:s National Centers for Coastal Ocean Sciences Center for Sponsored Coastal Ocean Research.

Ytterligare finansiering kom från National Science Foundation, National Institutes of Health och COAST genom SFSU.

Källa: University of Washington

Relaterade böcker:

at InnerSelf Market och Amazon