Изменение климата, по прогнозам, вызовет ряд болезней для мирового океана, включая нагревание, закисление и потерю кислорода. Недавно опубликованное исследование, опубликованное в Интернете в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences от 24 апреля под названием «Потепление океана с 1982 года расширило нишу ядовитого цветения водорослей в Северной Атлантике и северной части Тихого океана», демонстрирует, что одно океанское последствие изменением климата, которое уже произошло, является распространение и активизация токсичных водорослей.
Группа ученых под руководством доктора Кристофера Гоблера, профессора морских наук в Школе морских и атмосферных наук Университета Стоуни-Брук, использовала данные о температуре океана с высоким разрешением, а также реакцию роста двух самых токсичных водорослей. в Северной Атлантике и северной части Тихого океана называются Александриум и Динофизис. Их исследование показывает, что с 1982 года широкие участки этих океанских бассейнов потеплели и стали значительно более гостеприимными для этих водорослей, и что новые «цветения» этих водорослей стали обычным явлением в этих же регионах. Alexandrium и Dinophysis представляют серьезную угрозу для здоровья, поскольку они производят нейротоксины и желудочно-кишечные токсины, которые могут вызывать паралитическое и диаретическое отравление моллюсками у людей.
«Токсичные или вредные цветения водорослей - явление не новое, хотя многие люди могут знать их под другими названиями, такими как красные приливы», - сказал Гоблер. «Эти явления могут привести к заболеванию или гибели людей, употребляющих в пищу зараженных токсинами моллюсков, и нанести ущерб морским экосистемам, убивая рыбу и других морских обитателей».
Проблема усугубляется.
«Распределение, частота и интенсивность этих явлений увеличились по всему миру, и это исследование связывает это расширение с потеплением океана в некоторых регионах Северной Атлантики и северной части Тихого океана», - сказал Гоблер.
Фундаментальный вопрос заключался в том, можем ли мы напрямую связать расширение вредоносного цветения водорослей с потеплением океана. ядовитое цветение для климата», - сказал доктор Рафаэль Кудела, профессор океанологии Калифорнийского университета в Санта-Круз, национальный эксперт по токсичным водорослям, не участвовавший в исследовании.
Морские водоросли настолько крошечные - 50 из них, расположенные рядом друг с другом, имеют толщину всего в один волос - что они могут показаться безвредными. Но когда миллиарды токсичных клеток собираются вместе, они могут отравить людей, убить морских обитателей и нанести экономический ущерб прибрежным сообществам. Экономические потери, связанные с этим явлением, за последнее десятилетие оцениваются более чем в один миллиард долларов.
Несмотря на то, что несколько исследований предсказывают, что цветение токсичных водорослей может стать более распространенным явлением в будущем, это одно из первых исследований, которое связывает недавнее усиление этих явлений с потеплением океана. Уверенность в выводах исследования возникла из-за совпадения результатов с одним из центральных принципов биологии глобального потепления: организмы (включая токсичные водоросли) будут мигрировать к полюсам Земли по мере прогрессирования потепления. И выявление в исследовании новых пригодных для этих водорослей регионов океана соответствует недавно задокументированному цветению токсичных водорослей.
«Модель предсказывает, что повышение температуры приведет к увеличению роста александриума и продолжительности цветения на южно-центральном и юго-восточном побережьях Аляски», - сказал ученый NOAA и соавтор доктор Уэйн Литакер. «Текущие полевые исследования показали увеличение численности александриума и токсичности моллюсков, поскольку в последние годы температура в этих регионах значительно повысилась, что подтверждает результаты модели».
Аналогичные наблюдения были сделаны в Северной Европе и на восточном побережье Северной Америки от Канады до северо-востока США.
«Было удивительно и обнадеживающе видеть, что наши ретроспективные модели совпадают с наблюдениями, опубликованными в литературе за последние 30 лет», - сказал соавтор, д-р. Тереза Хаттенрат-Леманн, научный сотрудник лаборатории Гоблера в Университете Стоуни-Брук. «Это дает нам уверенность в том, что эти параметры модели и наш подход могут быть применены к усилиям по прогнозированию HAB в будущем».
В исследовании приняли участие биологи и климатологи, которые использовали наблюдения за экосистемами, лабораторные эксперименты и тридцатипятилетние спутниковые оценки температуры, которые делаются ежедневно и с очень высокой степенью пространственного разрешения.
«Сегодня сотрудничество с учеными, не относящимися к вашей дисциплине, почти необходимо для решения сложных вопросов», - сказал специалист по моделированию климата и соавтор доктор Оуэн Доэрти. «Это исследование показало ценность междисциплинарного сотрудничества благодаря новому сочетанию лабораторной, наблюдательной и модельной работы».
Одной из тенденций в исследовании, которая согласуется с наукой об изменении климата в целом, была миграция этих токсичных водорослей к полюсу, особенно в Северной Атлантике. В то время как рост и продолжительность ядовитого цветения увеличились между 40 и 60 градусами северной широты, сезон цветения фактически сократился в более низких широтах.
Исследование также имеет важные последствия для политики и будущего океанов.
«Это исследование показывает, что глобальное потепление, которое уже произошло, теперь влияет на здоровье человека и наши океаны», - сказал Гоблер. «Важным следствием исследования является то, что политические решения, связанные с выбросами углерода и изменением климата, которые принимаются сегодня, могут иметь важные последствия для судьбы наших будущих океанов, включая распространение и усиление цветения токсичных водорослей».