https://bodybydarwin.com
Slider Image

גאות אדומה הרסה את חיי הים בפלורידה במשך 16 חודשים. למה?

2021

הבעיה בפלורידה: דוח מיוחד. מאבק יבולים. אקוויפרים מלוחים. פולש לחיות בר. ערימות של דגים מתים. מדינת סאנשיין חשה את לחיצת השינוי הסביבתי בחופיה, בחוותיה, בשטחי הרטובה ובעריה. אך מה שמשפיע על חצי האי צופה את הסכנות שיפגעו צפונית וממערב לאפלצ'יקולה, ולכן הוא דורש את תשומת ליבנו. אם פלורידה בצרה, אז גם כולנו.

בוקר אחד באוגוסט 2018, גבר בשם ראלף בריידן טילפן לנציבות שימור הדגים וחיות הבר בפלורידה, כדי לדווח כי גומא מת מתנדנד במפרץ שמאחורי ביתו בפרבר שרטוגה שקט. עד מהרה, שני ביולוגים, גרצ'ן לאבוול ורבקה האצלקורן, היו בדרכם להחזרת הגווייה בטנדר עם מנוף נייד. Lovewell ו- Hazelkorn הם המקבילה ל EMTs וכתמים ימיים, מבצעים חילוצים ונמק, פעולות שלעתים קרובות מחייבות אותם להתמודד עם צבים שמשקלם עולה על 200 פאונד ודולפינים באורך של מטר וחצי. הם עובדים במעבדה הימית מוטה בסרסוטה, שאליה פנה ועדת חיות הבר לאיסוף הפגר. הן נשים קשוחות, שכל אחת מהן קעקועים ימיים ספורטיביים (לאבוול יש דולפין, גביע, צב ולוויתן על קרסולה השמאלי; האזלקורן, תמנון הזוחל סביב ירכיה הימנית).

כשהגיעו לבית, המתינו שלושה מהנכדים של בריידן ואמם, סירי פלקונר, על הדשא, והילדים הצביעו בשקיקה על החיה. אורך הזרוע, שאורכו כמעט 8 מטרים, ריחף על גבו והתפוצץ כל כך גדול עד שעורו התפצל בבטנו, המעיים האפורים נשפכים החוצה. לאבוול והייזקורן הידקו שרשרת סביב גופת החיה והניפו אותה על מצע המשאית, דם וצואה התיזו על ציודיהם. פלקונר, אשתו של ברייטן והילדים התבוננו במבצע הזועף במרתק מגעיל. לאבוול והייזלקורן התרשמו פחות; זה היה המסור העשרים ומת השנה.

קיץ 2018 היה אפוקליפטי. ברחבי חצי הכדור הצפוני, קווי הרכבת עיקלו והמדרכה נסדקה. מפעלים גרעיניים מפחיתים את תפוקת החשמל כשמקורות המים שלהם התחממו מדי. האיילים חיפשו הקלה בתוך מנהרות הכביש הנורבגיות, כאשר הטמפרטורות מעל המעגל הארקטי התקרבו ל -90 מעלות פרנהייט. גשם היסטורי ובלתי פוסק ביפן גרם לשיטפונות קטלניים. שריפות בר שובר שיאים נשרפו בקליפורניה וגם בשבדיה.

בפלורידה, האפוקליפסה שבעה מחדש של חיי ים מתים. לאורך חופי המפרץ, דגים, צבי ים ודולפינים שטפו ללא רוח חיים על החול. צוותי הניקיון באי סניבל, בדרך כלל חוף תיירות פופולרי, מילאו שקיות זבל עם יותר מ -400 טונות של נבלות. הרוצח היה גאות אדומה: פריחה אדירה של קרניה ברוויס אצות ימיות שמשחררת סוג חזק של נוירוטוקסין הנקרא ברוטוקסינים שבמרכזי ריכוז גדולים מספיק יכולים להפיל או להרוג גבריות ובעלי חיים אחרים. קרניה ברוויס אפילו לא הייתה הפריחה היחידה שפגעה בפלורידה באותה השנה; פיצוץ של אצות מים מתוקים בצבע כחול-ירוק בתעלות שיצאו מאגם אוקכובי אילץ את המושל להכריז על מצב חירום.

גאות והשפל האדום נפוצות בפלורידה, ותועדו כבר במאה ה -17. בדרך כלל הם מתחילים בראשית הסתיו ומתפזרים עם רוחות חורפיות קרירות יותר. אבל בשנת 2018, כשהחורף הפך לאביב, הפריחה נמשכה.

ברחבי העולם מתמודדות קהילות החוף עם פריחות אצות המופיעות בזמנים ובמקומות לא תקינים, ובתדירות גבוהה יותר מבעבר. האירועים סוגרים חופים ודייג, מחניקים את החקלאות החקלאית ועולים מיליוני הפסדים כלכליים.

האם יש לוחם, תרופת נגד? הגאות האדומה הוציאה את המשפחה מהמים והרחק מהחוף כל הקיץ.

Thats את שאלת מיליון הדולר, Hazelkorn השיב כפי שהיא Lovewell מוכן לעזוב עם והתחש מעוות ספונה עמוק בתוך המשאית.

בפלורידה 73 אחוז מהעסקים באזור שנפגעו מהגאות האדומה דיווחו על הפסדים כלכליים של יותר מ- 500, 000 $ כל אחד. תושבים, בעלי עסקים ואנשי ממשל פנו כולם למדענים לקבלת תשובות: מה גרם לפריחה? איך נפטר מזה?

הבעיה היא שאף אחד לא יודע להפסיק רעילות אלגיות או אפילו מבינות לגמרי מתי ומדוע הן מתרחשות. התופעה נמצאת תחת פיקוח נרחב ונחקרה במשך 30 שנה בלבד. כעת, מדענים בפלורידה נמצאים בחזית המירוץ לפענוח ולמידה כיצד להתמודד איתם. ברחבי העולם החוקרים זורקים את כל מה שהם יכולים על הבעיה: מדע אזרחים, מל"טים, לוויינים, רובוטים, ניתוח גנטי וטכניקות ניסוי העלולות להביס אותו.

יש מדענים שחושבים שיש לשינוי האקלים תפקיד. חוקרים הראו כי מים חמים בצורה יוצאת דופן מול החוף המערבי של ארה"ב גרמו לפריחה חסרת תקדים של פסאודו-ניצציה רעילה בשנת 2015, וכי עם עליית טמפרטורות האוקיאנוס, טווח הגמביירדיסקוס, אצות שעושה סיגואטוקסינים מסוכנים, מתרחב מהטרופיים לכיוון יותר- מים ממוזגים.

החוקרים לא יודעים מספיק על קרניה בבירביס כדי לומר אם הדבר נכון גם בפלורידה. דבר אחד בטוח: גאות ושפל אדומות הרסניות כמו זה שפגע במדינה יקרה שוב. בינתיים, מדענים נאבקים להבין ולהתמודד עם בעיה מורכבת כמו כל דבר שהטבע יכול לשחרר כל עוד עולם הטבע עצמו משתנה במהירות.

האזלקורן ולובוול הביאו את הנדיא מספר 209 למעבדה ממלכתית בסנט פטרסבורג. שם, טכנאי היה מודד את הגופה ולוקח דגימות רקמות לצורך רעלנים, כדי לקבוע אם הגאות האדומה הוא הרוצח. החוקרים מאמינים כי היונקים מורעלים בדרך כלל על ידי בליעת מזינים מסננים כמו כלניות וספוגים, שחיים על עשב הים שודדי מרעה. היצורים הזעירים צוברים במהירות ברוטוקסינים מקארניה שעלולים לגרום להתקפים או לשתקים את מערכות הנשימה של פרות הים ולהביא לטביעה.

בראש מאמצי ועדת החיות לפקח ולעיין בקארניה עומדת האקולוגית קייט האברד, רזה ומושחתת וספורטיבית דיו מימיים משלה (אצות מים מתוקים ומדוזה). אפילו בשיא הפריחה, כשהיא וחוקריה מוצפים בדוגמאות לעיבוד, היא מנווטת את הגיבוב בצורה שקטה ולא מפתה. הניטור הוא מאמץ רב-שנתי: הם בודקים מים מהחוף ומחוצה לו, מבצעים סקרי אוויר ומתאמים עם מדענים מהמינהל הלאומי האוקיאני האטמוספרי, המשתמשים בתמונות לווייניות כדי לנסות לחזות את תנועות הפריחה. גם מתנדבי אזרחים משתלטים ושולחים דגימות מים מאזורים שהוועדה אינה יכולה לכסות עליהם. צוותים עובדים לפעמים מסביב לשעון - אפילו דרך סגירת הוריקן רשמית - כדי לבחון כל דגימה. הם מזהים האם קרניה ברוויס הייתה נוכחת, ובאיזו ריכוזים, על מנת לשמור על מפת מצב באתר האינטרנט שלהם מעודכנת.

קרניה ברוויס היא דינופלגלט, סוג של פיטופלנקטון חד-תאי המצויד בזוג דגלונים דמוי זנב, שמשמש אותו לשחייה. אבל זה לא הופך את האורגניזם למהיר - הוא יכול להניע את עצמו רק כשלושה מטרים לשעה. על ידי התבוננות ביצורים הזעירים בעמודי מים מבוקרים במעבדה, והתקנת מכשירים חדשים המצוידים במיקרוסקופים להתבוננות בקארניה בזמן אמת באוקיינוס, מנסים האברד ועמיתיה לברר פרטים נוספים על חייהם. "אני לא מתכוון להישמע מרוצה מהם, כי זה מצב רציני באמת שמשפיע על אנשים רבים שהאברד אומר במעבדה עמוסה וחסרת חלונות, אבל הם מרתקים." היא רוצה לדעת כיצד האצות נודדות בין מים עמוקים ורדודים, כיצד האור משפיע על התנהגותו וכיצד הוא משתמש בחומרים מזינים (כימיקלים כמו חנקן וזרחן) כדי לתדלק את צמיחתו.

האחרון מעניין במיוחד מכיוון שהוא במרכז הזעם הציבורי על הפריחה. אנשי איכות סביבה רבים מאמינים כי זיהום ממקורות יבשתיים אחראי למשך הגאות האדומה ולעוצמתם. מועדון סיירה המקומי, וכמה מדעני איזורים, משוכנעים שנגר התזונה מפיתוחים בחקלאות ודיור גרם למצב זה, ומאשימים את תקנות הסביבה הרופפות תחת המושל דאז ריק סקוט. ב- 12 באוגוסט 2018, אלפי אנשים התייצבו בחופים במעלה ובמורד קו החוף למחאה בשם Hands Along the Water. בעמוד הפייסבוק של הקבוצה נמסר כי מטרתו הייתה "להראות שאיננו, ואנחנו לא, נעמוד על כך שהחופים היפים, חיות הבר, בתים ופרנסות שלנו ייהרסו והושפעו ברציפות על ידי המים המשתחררים מאגם O."

אגם אוקצ'ובי, גוף המים המתוקים הגדול ביותר במדינה בגובה 730 מיילים רבועים, ניזון בתעלות ונהרות הזורמים במפרץ מקסיקו והאוקיאנוס האטלנטי. היא גובלת בשכונות מגורים צפופות וחוות רבות וחוות קני סוכר, שניקוזן המזוהם מסתיים במים. זיהום זה התגלה כגורם מרכזי בגרימת פריחת האצות הכחולות-ירוקות אשר פגעה בפלורידה היבשתית כאשר הגאות האדומה זינקה בקיץ האחרון. אבל תפקיד הנגר בתדלוק קרניה ברוויס מעורפל. התפשטות קרניה מתחילה רחוק מהחוף במפרץ, והם יכולים להפיק מחיה ממגוון מקורות, כולל תאים מתים משלהם. מרבית המדענים מסכימים כי זיהום התזונה מחמיר ככל הנראה את הבעיה, אך התרומה הכוללת אינה ברורה - וכנראה שתישאר כך במשך שנים עד שהחוקרים יתעדו בקפדנות את הפרטים.

כאשר היא אינה מתכנסת בריכוזים גבוהים, קרניה ברוויס ממלאת תפקיד חשוב בסביבה. כמו כל פיטופלנקטון אחר, הוא פוטוסינתזה, נוטל פחמן דו חמצני ומייצר חמצן. מלבד הבריטוקסינים, הוא מייצר מולקולות אחרות המבטלות את מתחרות האצות שלה, והיא משמשת גם כטורפת, הרועה על חיידקים. הסרתו לחלוטין עלולה לשבש את המערכת האקולוגית המיקרוסקופית בה היא מאכלסת.

"איננו יכולים לחסל גאות אדומה, מכיוון שהוא חלק טבעי מקהילת הפיטופלנקטון במפרץ מקסיקו, " אומר ריצ'רד פירס, אוקיאוגרף כימי, שהיה סגן נשיא שותף למוטה למחקר. "בעבר זה היה טאבו אפילו לשקול לנסות לדחות אותו ולשנות את המערכת. אבל עם ההשפעות הכלכליות הקשות, ובריאות הציבור, והרס כל כך הרבה צבי ים, דולפינים, גברונים ודגים, הסביבה משתנה. "

כעת המשימה של פירס היא לנסות למצוא דרכים להפחית את השפעותיה של קרניה כאשר היא משתחררת . באמצע אוגוסט בשנה שעברה, פירס וצוות מהנדסים ומדענים יצאו לתעלת מי מלח בבוקה גרנדה כדי לבדוק כלי חדש: מערכת לטיהור מים באוזון בהשראת ההתקנה שמוטה משתמשת בכדי לנקות מי ים לטנקים באקווריום. . הרעיון היה להזרים מים דרך תא שמכיל את האוזון הגזי הרעיל, ולהרוג את הקארניה בתהליך. "האוזונייטור" היה מכשיר מרתק של צינורות PVC וצינורות גז שנפרשו מהנגרר ונמשכו לתעלה.

התעלה הסתיימה באזור מגורים, וקרניה גדלה שם במשך שבועות. בריז סחף את האוויר ברוטוקסינים שננעצו כמו ערפל דק של תרסיס פלפל. זה לבש על המקומיים שבתיהם גבלו במים. השכונה הייתה כל כך מתוסכלת, התושבים איחדו את כספם - יותר מ 100, 000 $ - כדי לעזור במימון המחקר. למערכת האוזון הייתה יכולת מוגבלת, אך התקווה הייתה שבאזור כה קטן, סגור חלקית, היא יכולה לעשות שינוי גדול.

התוצאות הסופיות טרם פורסמו, אך נתונים ראשוניים מראים שהם היו חסרי דעות. המים שטופלו נוקו ביעילות מאצות ורעלנים וחומצן מחדש, אך האוזון היה קטן מכדי להשפיע רבות על התעלה כולה. פירס רואה במבחן הוכחה למושג; נראה היה שהתוצאה תהיה טובה יותר עם מכשיר גדול וחזק יותר.

צוותו של פירס משתתף גם הוא במשפט הקלה בהנהגתו של דון אנדרסון, חוקר אצות מזיקים בעל שם עולמי שבסיסו במוסד האוקיאנוגרפי Woods Hole במסצ'וסטס. אנדרסון הוא תומך בניתוח חימר, תהליך בו מרססים חימר שטופל במיוחד על מים המכילים פריחה רעילה. החלקיקים מושכים את האצות וגוררים אותם לתחתית.

הצוות של אנדרסון גייס חימר מטוהר הדומה לחומר המשמש לתבשילי חרסינה, משופר עם פוליאלומיניום כלוריד כדי לתת לו מטען משטח הפוך מתאי האצות. הם הכניסו את זה מסין, שם מחקרים הראו שהוא יעיל במיוחד; אנדרסון אומר כי ההשפעות האקולוגיות הינן מינימליות, במיוחד בהשוואה לנזק שנגרם לפריחה עצמה.

חודשים ספורים לאחר בדיקת האוזון, אנדרסון, פירס ומדענים מחמישה מוסדות מחקר שונים פנו למרינה בסרסוטה, סמוך למוטה, כדי להתחיל במבחן הראשון. לרוע המזל, יומיים לפני תחילת הניסוי, האצות התפזרו וירדו לרמות רגילות. מכיוון שמטרתם העיקרית הייתה לבדוק את הציוד ולגרום לצוות לעבוד יחד, הם המשיכו בכל מקרה, הצמידו את תמיסת החימר למראה שנראה כמו צינור גינה גדול וריססו את השפלים למים.

אנדרסון ומדענים ממוטה ניסו את התהליך פעם אחת, בשנת 2004, במהלך התפשטות גדולה נוספת של קרניה . אולם הפרויקט הסתיים במהירות בתוך מחלוקת מקומית: החימר בו השתמשו הגיע ממוזאיק, חברת כרייה עם היסטוריה ארוכה של פרקטיקות סביבתיות גרועות בפלורידה, והכיל פוספט מוקשח, שהיה בעל רמות נמוכות של רדיואקטיביות. בנוסף לעיתונות רעה שנוצרה על ידי העמותה עם מוזאיק, היה חשש שהחימר הזרחני עשוי להכניס בעיות חדשות לסביבה.

כל המחלוקת הייתה טעות מדהימה, אומר אנדרסון. הוא טוען שהחומרים החדשים בטוחים יותר, ושומר על כך שהפריחות כה הרסניות לסביבת הטבע הטבעית, עד שחשוב לנקוט בפעולה. אירועים אלה הם אסונות אקולוגיים, כלכליים ובריאות הציבור האמיתיים, הוא אומר. אין שום סיבה שאותם סוגים של מטוסים שמפילים מעכבי בעירה או מתיזים נגד יתושים אינם יכולים לרסס את החימר הזה בשפכים מעל שטחים גדולים.

בסוף פברואר 2019, לאחר 16 חודשים, הפריחה סוף סוף דעכה לרמות נורמליות, אך קרניה עדיין אורבת מהחוף. המעבדה של האברד אישרה שהרגה את הכוסית מס '209. שיחות על חיים ימיים מתים שהתכווצו לרמות נורמליות. Lovewell ו- Hazelkorn עבדו דרך הצבר שלהם על צבי ים מתים הזקוקים לנמלים וחזרו לשגרת חייהם והתאוששותם של חיים ימיים תקועים. פירס בודק את הפוטנציאל של תוספים כימיים לסייע במאמצי הפחתה. האברד התקדם עם מחקר שדה חדש לפיקוח על מחזורי החיים של האצות בסביבה הטבעית.

ישנם פרטים בסיסיים אודות מחזור החיים של קרניה שעדיין אינם ידועים. מדענים משערים כי יש לו שלב ציסטה, שלב דמוי זרעים כאשר האצות רדומות לפני שהוא פורח. אבל איש לא צפה בכך, כך שאיש אינו יודע בוודאות. מידע חשוב אם השלב הזה קיים ואיך הוא נראה יהיה מידע חשוב. עם כמה מינים מזיקים אחרים, מדענים מסוגלים לעקוב אחר ציסטות במשקע ולנבא מתי צפוי פריחה. אבל הצוות של האברד יכול לקחת שנים עד למסקנה מוחלטת.

הביולוגיה אינה הגורם היחיד השולט בפריחה, או היחיד שמובן לא טוב. מזג האוויר ודינמיקת האוקיאנוס הפיזי קובעים לעתים קרובות בסופו של דבר אם גאות אדומה תימשך או תתפזר: עובי שכבות המים החמים והקוררים או המלוחים והפחות מלוחים, כמות הגשמים ומתי במהלך מחזור הפריחה זה קורה, והחוזק וכיוון הרוחות. בינתיים, רבים מהתנאים הללו נוגעים בתקדים ההיסטורי. טמפרטורות האוקיאנוס עולות; זרמים, רוח וגשמים משתנים. הוריקנים נעשים תכופים ואינטנסיביים יותר. זה מסבך את יכולתם של החוקרים להבין את תחושת הפריחה הבאה של קרניה ולחזות אותה, ועשויה לשנות את הדינמיקה שלה באופן מהותי.

רבים מאנשי איכות הסביבה בפלורידה רוצים להתמקד בהפחתת הזיהום, והם רואים דבר פחות שמאפשר מזהמים. "שיפור איכות המים הוא אמצעי טוב לנקוט", מסכים האברד.

נראה כי הבעיה מחמירה באזורי חוף רבים. בשנת 2016 סגרה מיין לראשונה אי פעם שטחי דיג לדגי קליפות בגלל אצות רעילות.

עם התקרבות מפלורידה, המורכבות של בעיית האצות הרעילות מסחררת עוד יותר. קרניה ברוויס היא רק אחד מעשרות המינים המזיקים שזוהו ברחבי העולם. כולם מגיבים לסביבתם בדרכים שונות. חלקם אוהבים מים חמים יותר, אחרים קרים יותר. חלקם צומחים מהר ככל שכמות ה- CO2 במים גדלה. בשנים האחרונות נראה כי פריחת האצות הופכת לעיתים תכופות יותר באזורי חוף רבים. בנוסף להתפשטות פסאודו-ניצ'יה ההיסטורית בחוף המערבי בשנת 2015, נאלצה מיין לסגור שטחי רכיכה בשנת 2016 בפעם הראשונה בגלל חומצה דמוטית מפסאודו-ניצציה - התופס יכול היה להרעיל כל מי שאכל אותו. למרות שמדענים עדיין לא יודעים אם האקלים המשתנה השפיע על התדירות והפרקי זמן של פריחת קרניה, הם מסכימים כי סביר להניח שזה ישפיע על הדברים בעתיד.

"האם נוכל לעצור את אותם סוגים של אירועים?", תוהה האברד. "אני באמת לא יודע."

ככל שעולם הטבע יתארח פחות מסביר פנים, הציבור יפנה יותר ויותר אל מדענים להסברים ופתרונות. אולם התקדמות המחקר היא איטית, ובדרך כלל מתרחשת בעזרת עזרה לאי-וודאות בריאה. בינתיים התעלמנו מוודאות אחת שחזרו המדענים במשך שנים: אנו משנים את הסביבה באופן בסיסי. כעת כשאנחנו צופים בשינוי שנפתח, נצטרך לקבל כי מעשינו הקימו מערכת שמורכבתה טרם הבנתה.

דיווח הנתמך על ידי UC ברקלי - מלגת עיתונאות בנושא אוכל וחקלאות בחוות השעה ה -11.

מאמר זה פורסם במקור בקיץ 2019 Make It האחרון של מדע פופולרי.

בית הספר מתחיל - חזור ל- STEM עם 17 הספרים האלה

בית הספר מתחיל - חזור ל- STEM עם 17 הספרים האלה

היצורים האלה חכמים, שובבים וחייזרים להפליא

היצורים האלה חכמים, שובבים וחייזרים להפליא

בשבוע שעבר בתחום הטכנולוגי: אלון מאסק רוצה לירות במכוניתו לחלל, למכור עוד כובעים

בשבוע שעבר בתחום הטכנולוגי: אלון מאסק רוצה לירות במכוניתו לחלל, למכור עוד כובעים