Исследования, проведенные учеными из Калифорнийского университета в Санта-Крус, помогают объяснить необычайную продолжительность и интенсивность события с домоевой кислотой в 2015 году, распространение токсина через морскую пищевую сеть и его стойкость у краба Дандженесс через несколько месяцев после исчезновения цветения водорослей. из прибрежных вод. Ученый-океанолог Рафаэль Кудела, Линнский профессор здоровья океана в Калифорнийском университете в Санта-Круз, представит последние результаты исследований на осеннем собрании Американского геофизического союза (AGU) в Сан-Франциско в пятницу, 18 декабря 2015 года.Домоевая кислота — это мощный нейротоксин, вырабатываемый микроскопическими водорослями, называемыми псевдонитцшией, которые естественным образом встречаются в прибрежных водах.
Цветение токсичных водорослей на побережье Калифорнии обычно происходит весной и осенью и длится всего несколько недель. Однако в этом году необычные океанографические условия (не связанные с Эль-Ниньо) привели к самому крупному и продолжительному цветению, когда-либо зарегистрированному.«Продолжительность цветения и интенсивность токсичности были беспрецедентными, что привело к рекордным уровням токсина у таких видов, как анчоусы, бритвенные моллюски и крабы», — сказал Кудела. «Мы также видели токсин в организмах и частях организмов, где, как мы думали, он не должен был быть, например, в филе рыбы».
Существуют программы мониторинга для обеспечения безопасности морепродуктов для потребления людьми, что привело к закрытию нескольких промыслов на западном побережье и задержке с открытием сезона крабов Дандженесс. У людей отравление домоевой кислотой также известно как отравление моллюсками при амнезии, поскольку оно может вызвать необратимую потерю кратковременной памяти, а также неврологические и желудочно-кишечные симптомы.
В 1987 году в Канаде четыре человека умерли от отравления домоевой кислотой после употребления в пищу зараженных мидий, но такие случаи редки.По словам Куделы, уровни токсина, обнаруженные в этом году в филе лосося, морского окуня и длинной трески, были значительно ниже нормативных пределов. Но как только токсин попадает в мышечную ткань, он остается в рыбе и в пищевой сети намного дольше, чем если бы он попал только в кишечник.
«До этого года был большой вопрос, попадет ли он вообще в филе», — сказал он. «Мы думаем, что произошло то, что цветение длилось так долго и было настолько токсичным, что длительное воздействие позволило токсину проникнуть в мышечную ткань, а также проникло в пищевую сеть в такой степени, которую мы не видели раньше. "Продолжительное цветение, вероятно, также позволило большому количеству токсина накапливаться в отложениях на морском дне, что могло бы объяснить, почему крабы Дандженесс все еще демонстрируют высокий уровень токсина. Предыдущие исследования, проведенные командой Куделы, показали, что отложения на морском дне могут содержать резервуар токсина, который сохраняется в течение нескольких месяцев после прекращения цветения водорослей. «Крабы питаются на морском дне, и все, что они обычно едят, может удерживать токсин в течение нескольких месяцев», — сказал он. «Может пройти еще месяц или больше, прежде чем токсины крабов упадут ниже нормативного предела повсюду в Калифорнии».Хорошая новость, по словам Куделы, заключается в том, что теперь ученые гораздо лучше понимают факторы, которые приводят к цветению псевдоницшии.
Его лаборатория разработала модель прогнозирования, которая хорошо зарекомендовала себя при прогнозировании того, где и когда домоевая кислота станет проблемой.По словам Куделы, сочетание теплой воды и питательных веществ создает идеальные условия для токсичного цветения псевдоницшии. Это относительно необычная комбинация на западном побережье, где поднятый ветром апвеллинг холодной глубокой воды является основным источником питательных веществ в прибрежных экосистемах.
Когда нет подъема холодной воды, слой теплой воды на поверхности, как правило, не содержит питательных веществ. Цветение псевдоницшии обычно происходит в переходные периоды весной и осенью, когда апвеллинг начинается или прекращается, а питательные вещества смешиваются с теплой водой в течение нескольких недель.Однако в 2015 году обычные модели были нарушены аномалией теплой воды, известной как «теплая капля», которая впервые появилась в северной части Тихого океана к западу от Сиэтла в конце 2013 года.
В 2014 году вторая теплая капля образовалась у южной части Калифорнии. , а в 2015 году они распространились в прибрежные воды. «У нас было два бассейна с теплой водой, которые ударили по побережью на северо-западе Тихого океана и в южной Калифорнии и слились воедино, так что сразу были теплые воды по всему западному побережью», — сказал Кудела.Затем эта теплая вода взаимодействовала с прибрежным апвеллингом, создавая идеальные условия для псевдоницшии. Обычно северные ветры, начинающиеся весной, дуют в теплые поверхностные воды от берега, вызывая подъем холодных глубинных вод и создавая режим холодных, богатых питательными веществами прибрежных вод, который длится до осени.
В 2015 году слабый апвеллинг обеспечивал периодические закачки питательных веществ, но каждый раз, когда апвеллинг начинался, теплая капля отбрасывалась обратно на побережье.Результатом стало рекордное цветение токсичных водорослей, которое началось в апреле и продолжалось до начала октября. Размер цветения также был беспрецедентным — от Санта-Барбары до Аляски.
По словам Куделы, даже в декабре в пробах воды время от времени обнаруживалась домоевая кислота. «Мы думаем, что он просто перемещается в море, и каждый раз, когда создаются подходящие условия, он возвращается на берег», — сказал он. «Когда пройдет серия больших зимних штормов, мы увидим, что они утихнут до следующей весны».Теперь большой вопрос заключается в том, каковы будут последствия Эль-Ниньо в 2016 году, потому что Эль-Ниньо также приносит с собой условия теплой воды, которые могут способствовать цветению токсичных водорослей.
Большая часть теплой воды вдоль побережья Калифорнии в 2015 году была от теплой капли, хотя Эль-Ниньо, вероятно, начал вносить свой вклад в это позже летом. По словам Куделы, исторически периоды Эль-Ниньо ассоциировались с более интенсивным, чем обычно, цветением псевдоницшии.«Согласно прогнозам, это Эль-Ниньо будет таким же сильным, как и в 1997-98 годах, когда теплая вода продержалась до 1998 года.
Так что в следующем году мы можем снова увидеть большое цветение», — сказал он.