Du har kanskje hørt om røde tidevann på nyhetene. Hva er det? Det høres farlig og ekkelt ut. Disse er forårsaket av algeoppblomstring, som tømmer vannets oksygen, misfarger bølgene og slipper ut giftstoffer i vannet.
Og disse røde tidevannene dreper, mer spesifikt, fisk, delfiner, sjøkuer og mange andre dyr i havet. Men de kan være skadelige for mennesker og kjæledyr uten at du en gang setter foten i nærheten av vannet.
Menneskeskapte plantevernmidler og andre kjemikalier folk bruker, skyller inn i havene våre og skaper skadelig algeoppblomstring. Noen av disse algeutbruddene er giftige, dreper sjødyr, forårsaker luftveisproblemer hos mennesker og hunder, og gjør noen av skalldyrene våre utrygge å spise.
Karenia Brevis: Den giftige mikroorganismen som påvirker strendene
Så, hva er egentlig en rød tidevann? Den røde tidevannet er forårsaket av en mikroorganisme som kalles Karenia brevis, også kjent som K. brevis. Den lever av ulike næringsstoffer og er ofte sett spredt i Gulf Coast i USA av strømmer og vindmønstre.
Mikroorganismen produserer giftstoffer som dreper livet i havet lavere i næringskjeden. For eksempel kan det forgifte skalldyr, sjøkrabber og sykelig liv i havet mens du jobber opp næringskjeden. Giftstoffene kommer også opp i luften, og gjør folk syke, spesielt de med eksisterende pusteforhold.
Rødt tidevann er ikke nytt og har eksistert i hundrevis av år, langt før kystlinjer ble utviklet. Ifølge miljøvernere gir imidlertid kommersiell utvikling næring til det og gjør det langt verre enn det ellers ville vært.
Årsaken er at denne mikroorganismen kan mate av næringsstoffene i gjødsel som siver fra gårder eller plener ut i vannet. For eksempel har Lake Okeechobee i Sør-Florida blitt forurenset med denne typen gjødselavrenning, og dette forurensede vannet fra innsjøen har absolutt strømmet inn i bukten.
Det ser ut til å være en klar sammenheng mellom den strømmen av forurenset vann fra Okeechobee-sjøen, som kan mate den røde tidevannet som kan sees i bukten. Forskere har ikke trukket en direkte kobling - de har ikke sagt at forurensningen direkte har forårsaket dette utbruddet av rødvann.
Igjen, rødvann kan og forekommer naturlig, og den lever av en rekke næringsstoffer. Hva kan stater og nasjoner gjøre for å forhindre at den dukker opp på strendene regelmessig? Det første er å iverksette tiltak for å begrense forurensninger som gjødsel fra å siver ut i vannet.
Røde tidevann og blågrønne alger
Imidlertid rød tidevann og algene som kan sees på Lake Okeechobee er ikke det samme. Den blågrønne blomstringen som kan sees på Lake Okeechobee er forårsaket av cyanobakterier - ikke Karenia brevis.
Karenia brevis trenger saltvann for å trives. Cyanobakterier i innsjøen lever også av forurensning fra ting som septiktanklekkasje og nitrogen- og fosforbasert gjødsel.
Det forårsaker også helseproblemer hos mennesker og kjæledyr. Forskere mener langvarig eksponering kan være knyttet til svært alvorlige tilstander, inkludert Alzheimers og amyotrofisk lateral sklerose (ALS).
Men de er to forskjellige typer mikroorganismer - den ene forårsaker problemene i innlandet og den andre forårsaker problemene vi ser i saltvann langs strendene. Imidlertid kan de begge mate av den samme typen næringsforurensning, som har strømmet fra gårder i Sør-Florida i Lake Okeechobee og som også har strømmet fra innsjøen til bukten.
Rødt tidevann kan bli brunrødt i saltvann, og det er slik det har fått navnet sitt. Men vi trenger ikke se misfargede snegler offshore for å vite at den er der. Når tonnevis av død fisk skyller opp på strendene våre, er det et sikkert tegn på rødvann.
I tillegg til å drepe fisk, avgir rødvann et giftstoff i luften som personer med luftveisproblemer må unngå. Det er mest uttalt i Lake Okeechobee, men dukker også opp i innsjøer, elver, elvemunninger og spesielt retensjonsdammer over hele staten.
Det tar mange former, noen mer seriøse enn andre. En av de vanligste er Lyngbya. Det ser ut som brun gunk, og folk forveksler det ofte med dødt sjøgress - men det er det ikke.
Og hvis du fanger og spiser fisk som spiste Lyngbya, kan det forårsake det vi kaller sjømatforgiftning. Men det er også mer alvorlige former som kan få vannet til å se ut som grønn maling eller blålilla.
Denne giftige oppblomstringen i ferskvann frigjør et giftstoff kalt mikrocystin som forskere har knyttet til leverskader hos mennesker og et hjernetoksin kalt BMAA som de har korrelert med nevrodegenerativ sykdom, som du, i motsetning til rødvann, ikke kan lukte.
Alger: de gode og de dårlige nyhetene for helsen din
De små organismene som forårsaker røde tidevann er også en viktig del av økosystemet vårt. Alger er egentlig ikke planter, men et ganske mangfoldig sett med organismer som kan fotosyntese, noe som betyr at de bruker energi fra sollys til å gjøre CO2 om til oksygen og sukker.
De kan være encellede eller flercellede, så det kan overraske deg å høre at tang og tare ikke er planter – de er faktisk alger. Alger kan leve i vannet, bakken eller til og med i snø.
De kan være elementære celler som bakterier eller mer komplekse som de eukaryote cellene i vår egen kropp. Den typen alger som forårsaker røde tidevann er ofte dinoflagellat K. Brevis.
De er bare mikroskopisk encellet plankton; frittsvevende organismer båret rundt av bølger og strømmer. En rød tidevann er faktisk en algeoppblomstring der disse organismene raskt reproduserer og replikerer, og forårsaker en opphopning av millioner av organismer i bare en gallon vann.
Dinoflagellater og algeoppblomstring alene er ikke nødvendigvis en dårlig ting. Faktisk elsker ikke forskere det altomfattende begrepet rødvann og foretrekker begrepene algeoppblomstring og skadelig algeoppblomstring for å skille noe som bare er en gjengroing fra en som faktisk er skadelig.
Og dinoflagellater er en ganske viktig del av økosystemet. Mange er fotosyntetiske, skaper sin egen energi fra sollys, og de blir mat for mange havlevende skapninger som sender energien inn i det større næringsnettet.
Men oppblomstringer kan dannes når vannet endres enten på grunn av lavere saltinnhold, varmere overflatetemperaturer eller økt antall næringsstoffer i vannet, som potensielt kan komme fra menneskelig aktivitet.
Noen ganger kan disse blomstringene være farlige, og de produserer giftstoffer. Dette er giftige stoffer som produseres i levende celler eller organismer - ting som slange- og edderkoppgift.
Mange av disse dinoflagellatene produserer eksotoksin, dvs. fiskegift - enten gift laget av fisk eller ting som dreper fisk.
Her snakker vi om den drepende fisken, og disse giftstoffene kan også være skadelige for mennesker og kjæledyr, hovedsakelig fordi de kan samle seg i ting som skalldyr, som hvis du så spiste kan gjøre deg syk eller til og med potensielt drepe deg.
I Florida er den årlige røde tidevannet som skyller opp på strendene forårsaket av en algeart kjent som Karenia brevis, som produserer brevet-toksiner. Dette er smakløse, luktfrie molekyler som påvirker sentralnervesystemet til både fisk og mennesker.
Etter å ha spist forurenset skalldyr kan du begynne med noen magesymptomer som oppkast og diaré og ende opp med nevrologiske symptomer som prikking, problemer med å føle seg varm og kald, svimmelhet og nedsatt koordinasjon.
Dette skjer fordi brevet-toksinene er lange sykliske strukturer som kombineres til membrankanaler på nevronene våre, og får dem til å fyre når de ikke burde.
Andre algearter kan produsere forbindelser som saksitoksiner som også akkumuleres i skalldyr og forårsaker paralytisk skalldyrforgiftning.
Hvis du spiser disse skalldyrene, kan disse giftstoffene føre til at du mister kontrollen over musklene i dager eller uker. Det kan føre til lammelse eller død. Og det er ikke bare å spise forurenset fisk og skalldyr som kan være et problem.
Bølger kan bryte åpne algeceller og frigjøre giftstoffene i luften, noe som betyr at du kan puste dem inn stående på stranden. Og å puste inn disse giftstoffene kan føre til allergilignende symptomer, inkludert hoste, nysing og rennende øyne.
Du trenger ikke engang å være nær vannet for å inhalere disse giftstoffene. De kan reise opp til en kilometer inn i landet hvis vinden blåser på den riktige måten, noe som betyr at du kan oppleve symptomer uten engang å gå til stranden.
Disse giftstoffene kan også påvirke kjæledyrene dine.
En regnbue av farger, ikke bare rødt
Til tross for navnet er ikke alle røde tidevann røde. De kommer i en regnbue av farger, inkludert brun, oransje, gul, burgunder og rød, basert på den eksakte algearten som forårsaker blomstringen.
Ulike arter inneholder forskjellige pigmenter, hvorav mange spiller en rolle i å hjelpe dem med å fange lys for fotosyntese eller fungere som solkrem.
Dinoflagellater som bruker et kompleks av både peridinin- og klorofyllmolekyler kan utvide lysspekteret de fanger, og øker deres fotosynteseevne og mengden energi de kan skape.
Så det røde pigmentet hjelper til med å fange opp mer grønt lys og reflekterer mer rødt lys ved øynene våre, og gir tidevannet deres karakteristiske farge. Men noen ganger sender disse tidevannet ut sitt eget lys - virkelig sterkt blå lysglimt i vannet forårsaket av algene.
Noen av dinoflagellatene som forårsaker røde tidevann kan også avgi et blått lys når de blir forstyrret i vannet, enten av en bølge eller en kajakkpadle. Lyset kommer fra et bioluminescerende molekyl kalt luciferin.
Luciferinmolekyler dukker opp i mange forskjellige skapninger. Det er det samme molekylet som gir ildfluer gløden.
Overvåking av røde tidevann nær deg
Nasjoner trenger et integrert havobservasjonssystem for å overvåke denne typen hendelser som kan være dødelige. Nettstedet National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) forteller deg hvor de spesielle blomstene er, og hvis du vet hvor de er, kan du unngå disse områdene.
"Den røde tidevannet i Florida er en liten mikroskopisk skadelig algeoppblomstring som produserer et veldig potent nevrotoksin," forklarer Dr. Barbara Kirkpatrick, seniorforsker ved Mote Marine-laboratoriet. "Strandgjengere inhalerer det giftstoffet som faktisk er en utløser for astma."
"Vi hadde en massiv delfin som døde. Manateen, de inhalerer den er også, og til slutt går de til grunne." "Røde slips, når de kommer til samfunnet vårt, påvirker oss på så mange måter. Ingen skal bli syk av en dag på stranden." Lokale badevakter er på tårnene sine fra 10 om morgenen til 5 om ettermiddagen.
Når du ser en oppblomstring av rødt tidevann som kommer inn, har den en mørkere fargetone til vannet og gir den en tannaktig fargetone. – Badevaktene rapporterer om vindhastighet og retning, irritasjon i luftveiene, mengden død fisk på stranden, fortsetter Kirkpatrick.
"Dette er subjektive rapporter. Vil jeg se kvantitative data i stedet for kvalitative data? Ja, absolutt." "Hvis vi hadde observert systemer som var i våre farvann 24/7 og ser på mengden giftstoff som er både i luften vi puster inn og i vannet - potensielt seilfly og eller andre AUV-er som kartlegger blomstringen for oss, vil det gi astmatikeren hodene opp.
Derfor er behovet for å få US Integrated Ocean Observing System (IOOS) til å evaluere den skadelige algeoppblomstringen, nøkkelen til å holde folk friske. Vi overvåker maten, og vi ser på vannet vi drikker. Hvorfor kunne det ikke gå over til å overvåke vår faktiske luftkvalitet, inkludert rødvann?
