Все взоры были прикованы к устью Сент-Люси на юго-востоке Флориды в 2016 году, поскольку оно привлекло внимание всей страны из-за закрытия пляжей в выходные четвертого июля из-за огромного количества токсичной зеленой слизи, которая покрыла часть 7-мильной реки. вход связан с прибрежной речной системой. Microcystis aeruginosa - пресноводная сине-зеленая водоросль, которая может вырабатывать токсины - нанесла ущерб этой важной экосистеме, что побудило исследователей из Океанографического института Harbour Branch при Атлантическом университете Флориды добраться до сути проблемы. Это событие цветения последовало за годовым исследованием водораздела для изучения рифов. Результаты исследования, которое выявило основной источник питательных веществ, вызывающих вредоносное цветение водорослей, воняют.
Вопреки широко распространенному заблуждению о том, что периодические выбросы из озера Окичоби вызывают это вредоносное цветение водорослей, исследование FAU Harbour Branch предоставляет множество доказательств того, что источники питательных веществ в местных бассейнах, в том числе местные канализационные и септические системы, загрязнены эстуарий Сент-Люси, в частности его урбанизированные участки, а также водораздел. Результаты исследования опубликованы в журнале «Вредные водоросли».
«Долгое время считалось, что цветение водорослей, обнаруженное в озере Окичоби, вызванное загрязнением, таким как стоки с ферм, несет исключительную ответственность за цветение и их токсины в устье Сент-Люси», - сказал он. Брайан Э. Лапойнт, доктор философии, ведущий автор исследования и профессор-исследователь в FAU Harbour Branch, недавно представил эти результаты на девятой Национальной конференции США по вредоносному цветению водорослей.«Мы хотели изучить роль локальных септических систем, которые ранее игнорировались».
Хотя водоросли всегда присутствуют в естественных водоемах, таких как океаны и реки, некоторые виды могут выделять токсины, которые могут нанести серьезный вред людям, животным, рыбам и другим частям экосистемы. Это вредоносное цветение водорослей стимулируется такими факторами окружающей среды, как свет, соленость и уровень питательных веществ, таких как азот и фосфор. Азот и фосфор обнаруживаются в высоких концентрациях в человеческих отходах и сточных водах.
Чтобы провести различие между воздействием грунтовых вод и ливневых стоков из устья реки Сент-Люси на качество воды и другими воздействиями, непосредственно связанными с периодическими сбросами из озера Окичоби, Лапойнт и его сотрудники провели всесторонний анализ взаимодействия септических систем, грунтовых вод и поверхностные воды. Они проанализировали пробы подземных вод в двух жилых районах со стареющими септическими системами, которые были определены как приоритетные места преобразования септиков в канализацию, и провели поиск изотопов водного азота и сукралозы, искусственного подсластителя, который не может расщепляться организмом, или какого-либо процесса обработки для этого. иметь значение.
Они взяли пробы поверхностной воды в каналах C-44 и C-23 и прибрежных рифах в поисках растворенных питательных веществ, а также сукралозы, а также собрали и проанализировали макрофиты, фитопланктон и ткани водорослей. На протяжении всего исследования отслеживались входы пресной воды в систему эстуария Сент-Люси, включая осадки и сбросы через каналы C-44, C-23 и C-24, а также количество бактерий на всех четырех участках в пределах исследуемой области.
Из образцов для исследования Лапуант и его сотрудники четко определили, что загрязнение сточных вод является серьезной причиной ухудшения качества воды и экологической дисфункции в устье Сент-Люси и прибрежных рифах ниже по течению. Данные из собранных и протестированных ими образцов показали, что азот сточных вод человека из септических систем был основным фактором высоких концентраций азота в эстуарии и прибрежных рифах ниже по течению, последние представляют собой самую северную часть роста кораллов в Южной Флориде.
Сочетание условий пресной воды в эстуарии в сочетании с обогащением сточных вод азотом (аммонием) привело к созданию биореактора «идеального шторма», который поддерживал рост и производство токсинов Microcystis. Эти конкретные цветения (и токсины) пресноводных Microcystis увеличиваются в эстуариях и прибрежных водах по всему миру, и ожидается, что их масштабы и интенсивность возрастут с глобальным изменением климата. Некоторые из наиболее хронических цветений происходят в озере Эри, на реке Кейп-Фир, в устье лагуны Патос в Бразилии и на озере Тайху в Китае.
Для исследования Лапойнт также использовал данные нескольких установок биогеохимической обсерватории Сухопутного океана (LOBO), установленных в эстуарии Сент-Люси. LOBO - это важная сеть мониторинга в лагуне реки Индиан, которая предоставляет пользователям возможность наблюдать и прогнозировать качество воды в режиме реального времени.
«В районе исследования эстуария Сент-Люси программы «септики-канализационные», которые включают удаление азота и фосфора посредством усовершенствованной очистки сточных вод, могут помочь решить эту проблему и смягчить последствия вредоносного цветения водорослей в будущем», - сказал Лапойнт.«Эти улучшения в местном водоразделе в сочетании с увеличением хранения и управлением питательными веществами к северу от озера Окичоби в совокупности улучшат условия как в устье Сент-Люси, прилегающих частях лагуны реки Индиан, так и на прибрежных рифах ниже по течению от залива Сент-Люси. лучше защищая здоровье человека."
По данным Агентства по охране окружающей среды США, вредоносное цветение водорослей является серьезной экологической проблемой во всех 50 штатах. Сине-зеленые водоросли или цианобактерии, такие как Microcystis, широко известные как красные приливы, коричневые приливы и зеленые приливы, считаются вредным цветением водорослей и могут иметь серьезные последствия для здоровья человека, водных экосистем и экономики.