Rozwój zakwitu glonów
Zakwit wody jest wynikiem nadmiaru składników odżywczych w wodzie.
Wprowadzenie do hydrocenozy fosforanów wysokichstężeniach powoduje wzrost i rozmnażanie się glonów i roślin wyższych. Te ostatnie są wypierane i giną w tych warunkach. Martwa materia organiczna staje się pożywieniem dla bakterii, które ją rozkładają. Im więcej pożywienia, tym więcej bakterii się rozwija i mniej rozpuszczonego tlenu w wodzie, której używają.
Kiedy rozpuszczony tlen zostaje zredukowany, wiele ryb i owadów wodnych zaczyna umierać. Kwitnienie może prowadzić do powstania stref śmierci.
- Rezultatem jest jasnozielony nalotrozmnażanie sinic, które w rzeczywistości są bakteriami (sinice). Zakwity mogą być również spowodowane przez makroalgi nieplanktonowe. Można go rozpoznać po dużych źdźbłach glonów wyrzucanych na brzeg i zaciemniających wodę. Czarne wody zostały po raz pierwszy opisane w Zatoce Florydy w styczniu 2002 roku.
- Niektóre rodzaje glonów wytwarzają neurotoksyny, które w wysokich stężeniach mogą mieć poważne konsekwencje dla dzikiej przyrody.
- Czasami w wodzie pitnej występują zakwity glonów. W takich przypadkach toksyny można usunąć przy użyciu standardowych procedur oczyszczania wody.
- Kwitnienie można zobaczyć w słodkiej wodziew akwariach, gdy ryby są przekarmione i nadmiar składników odżywczych nie jest wchłaniany przez rośliny. Zazwyczaj nie jest to szkodliwe dla ryb, a sytuację można zaradzić podmieniając wodę, a następnie zmniejszając ilość dozowanego pokarmu.
- Zbiorniki wodne mogą również kwitnąć pod grubą pokrywą lodową.
Gdzie pojawiają się toksyczne kwiaty
- Australia
Dwie zimy 2010 i 2011 na plażach Australiizaczął masowo wyrzucać martwe ryby. Przyczyną tego było kilka czynników: rekordowo silna faza oscylacji południowej – La Niña, podczas której nagrzewa się powierzchniowa warstwa wody w równikowej części Pacyfiku. Ponadto nasilił się Prąd Leeuwina u południowych wybrzeży Australii, niosący ciepłą wodę z Oceanu Indyjskiego, a blokujący antycyklon spowodował anomalny napływ ciepła z atmosfery do oceanu.
Okres ten stanowił jednocześnie maksimum roczneTemperatury na półkuli południowej spowodowały, że w lutym 2011 r. ocean wzdłuż wybrzeży Australii Zachodniej był o trzy, a w niektóre dni nawet o pięć stopni cieplejszy niż zwykle. Ekosystemy morskie zostały poważnie zniszczone.
- Pacyfik
Na północno-zachodnim Pacyfikuutworzyła się ogromna plama ciepłej wody: zablokowała wszystkie bogate w składniki odżywcze zimne wody. Z tego powodu populacja fitoplanktonu spadła, a następnie łososia Coho i Chinook, a na Alasce zginęło około miliona ptaków morskich. Ponadto po raz pierwszy w historii naukowcy zaobserwowali masowe blaknięcie hawajskich raf koralowych.
- Ameryka północna
Naukowcy z Florida Atlantic University odkryli, że gwałtowny wzrost azotu zamienił pływające brunatne algi sargassum w największy na świecie szkodliwy nalot.
Autorzy doszli do wniosku, że zwiększona przystępność cenowaazot ze źródeł naturalnych i antropogenicznych, w tym ścieków, wspiera zakwity, co z kolei prowadzi do szkodliwych zakwitów i katastrofalnych skutków dla ekosystemów przybrzeżnych, gospodarki i zdrowia ludzkiego. Na całym świecie szkodliwe zakwity glonów wiążą się ze zwiększonym zanieczyszczeniem substancjami odżywczymi.
Wyniki pokazują, że odsetek tkanki glonów wzrósł o 35%, podczas gdy ilość fosforu w tkance Sargassum spadła o 42% od lat 80. do 2010. XX wieku.
Usunięcie sargassum z plaż Teksasu na początku imniej poważne powodzie oszacowano na 2,9 miliona dolarów rocznie, podczas gdy tylko hrabstwo Miami-Dade na Florydzie oszacowało ostatnie koszty usunięcia na 45 milionów dolarów rocznie. Oczyszczenie całych Karaibów w 2018 roku kosztowało 120 milionów dolarów, nie licząc spadających przychodów z turystyki. Uwalnianie sargassum wpływa również na życie morskie, a także powoduje trudności w oddychaniu z powodu rozkładu i zwiększa liczbę bakterii kałowych.
Czy martwe punkty pojawiły się wcześniej?
Nowe badanie amerykańskich i japońskich naukowcówpokazał, że w niedawnej przeszłości geologicznej zdarzało się to regularnie. W rdzeniach uzyskanych podczas drążenia dna Morza Beringa w ciągu ostatnich 1,2 mln lat naliczono 27 martwych stref bez śladów żywotnej aktywności organizmów.
Głównym powodem jest niedotlenienie lub gwałtowne wyczerpanie się tlenu w wodzie. Co więcej, ustalono wyraźny związek pomiędzy martwymi strefami a ociepleniem klimatu.
Takie ostre zjawiska niedotlenienia są powszechne w zapisach geologicznych. Występują prawie zawsze w ciepłych okresach interglacjalnych, takich jak ten, który widzimy dzisiaj.
Ana Cristina Ravelo, profesor i współautorka badania
Czy narasta toksyczny rozkwit?
Tak.Według badania opublikowanego w czasopiśmie Nature w ostatnich dziesięcioleciach znacznie rozszerzyły się martwe strefy, w tym w zbiornikach wodnych na lądzie. Odtlenienie jezior słodkowodnych jest obecnie kilka razy szybsze niż wody morskiej. Aby się tego dowiedzieć, naukowcy przeanalizowali dane z ostatnich 80 lat dotyczące zawartości tlenu w 393 jeziorach w Europie i USA.
Okazało się, że od 1980 roku poziom tlenu ww badanych jeziorach zmniejszyła się o 5,5% na powierzchni i o 18,6% na głębokości. Stało się to z powodu rosnącej temperatury wody i ogólnego ocieplenia w strefie umiarkowanej.
Ilość tlenu, która może pomieścićwoda spada wraz ze wzrostem temperatury. Ponieważ woda powierzchniowa nagrzewa się średnio o 0,38 stopnia Celsjusza w ciągu dekady, stężenie tlenu spada o 0,11 miligrama na litr w tym samym okresie.
Problem w tym, że wiele jezior ma średniąpaski, temperatura wody osiągnęła wartości korzystne dla masowego rozmnażania sinic – sinic, które uwalniają toksyny. Ma to ogromny wpływ na ekosystem i jakość wody pitnej.
Jakie czynniki wpływają na rozprzestrzenianie się martwych stref
Naukowcy identyfikują kilka czynników, które mogą wpływać na wzrost liczby i obszaru martwych stref:
- Blokowanie antycyklonów w atmosferze
Pozostają na miejscu przez długi czas, a temperaturastale rośnie. Tak było zimą 2013-2014 na południowym Atlantyku. A w 2019 roku morskie fale upałów w południowo-zachodniej części Oceanu Atlantyckiego powstały z powodu blokującego antycyklonu, który przesunął się tysiące kilometrów nad Oceanem Indyjskim, a następnie przesunął się w kierunku Ameryki Południowej.
- Prądy morskie i zmiany temperatury powierzchni
Tak więc w latach 2015-2016 fala upałów na Morzu Tasmanamiędzy Australią a Nową Zelandią spowodowało wzmocnienie Prądu Wschodnioaustralijskiego, który niesie ciepłe wody z równika. A najpotężniejsze fale upałów na Pacyfiku w latach 2011 i 2014-2015 zbiegły się z ciepłą fazą Oscylacji Południowej.
- Globalne ocieplenie
W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmieNauka, naukowcy z Uniwersytetu w Bernie obliczyli, że prawdopodobieństwo wystąpienia fal upałów wzrosło 20-krotnie w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Autorzy kojarzą to z działalnością człowieka.
Czytaj więcej:
Fizycy wyjaśniają, dlaczego nie można znaleźć ciemnej materii: znajduje się ona w innym wymiarze
Naukowcy z NASA robią zdjęcia chmur na Marsie
Uran uzyskał status najdziwniejszej planety w Układzie Słonecznym. Dlaczego?