مطالعه ای که توسط محققان دانشگاه واشنگتن و اداره ملی اقیانوسی و جوی انجام شد، شکوفایی بی سابقه جلبک سمی ساحل غربی در سال 2015 را که باعث بسته شدن ماهیگیری از جنوب کالیفرنیا تا شمال بریتیش کلمبیا به شرایط غیرعادی گرم اقیانوس - ملقب به آن شد، مرتبط می کند. "لکه" - در زمستان و بهار همان سال.
رایان مک کیب، نویسنده اصلی، گفت: "ما رویدادهای جلبک سمی داریم که منجر به بسته شدن صدفها در سواحل واشنگتن و اورگان هر سه تا پنج سال یا بیشتر میشود، اما هیچیک از آنها به بزرگی این مورد نبوده است." دانشمند پژوهشی در موسسه مشترک UW برای مطالعه جو و اقیانوس، یک مرکز مشترک با NOAA.این یکی کاملاً متفاوت بود، و نتایج ما نشان میدهد که به شرایط غیرعادی اقیانوس مرتبط بوده است.»
این مطالعه اکنون در Geophysical Research Letters، مجله اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا آنلاین است. Kathi Lefebvre یکی از نویسندگان این مقاله گفت: "این مقاله مهم است زیرا ارتباطی بین شرایط اقیانوس ها و بزرگی شکوفه سمی در سال 2015 را نشان می دهد که منجر به بالاترین سطح آلودگی اسید دوموئیک در شبکه غذایی برای بسیاری از گونه ها شد." یک زیست شناس دریایی در مرکز علوم شیلات شمال غرب NOAA. این یک چشمگشا برای آینده است زیرا شرایط اقیانوسها همچنان در سطح جهان گرم میشود.» نویسندگان دریافتند که شکوفایی جلبکی مضر در سال 2015، که رکوردهایی را برای وسعت فضایی و سطح سمیت آن به ثبت رساند، تحت سلطه یک گونه منفرد از دیاتوم ها به نام Pseudo-nitzschia australis بود که معمولاً در جنوب کالیفرنیا یافت می شود.
آب گرم نه تنها به این گونه اجازه زنده ماندن داد، بلکه محیطی را برای رشد آن ایجاد کرد.در اوایل سال 2015، "لکه" گرم به سمت ساحل حرکت کرد و در سراسر ساحل غربی گسترش یافت. آب گرمتر آب سطحی متراکم کمتری ایجاد می کند که احتمال بیشتری دارد روی سطح شناور بماند، جایی که می تواند از نظر مواد مغذی تهی شود. مطالعات آزمایشگاهی قبلی توسط نویسنده همکار ویلیام کوکلان از دانشگاه ایالتی سانفرانسیسکو نشان داد که P. australis می تواند نیتروژن را خیلی سریع از منابع مختلف جذب کند و به نظر می رسد که از سایر فیتوپلانکتون های غیر سمی در آب گرم فاقد مواد مغذی رقابت کند.
برای مطالعه جدید، آزمایشگاه کوکلان آزمایشاتی را با P. australis از شکوفه 2015 انجام داد. آنها نشان دادند که وقتی این سلولها دمای گرمتری را تجربه میکنند و مواد مغذی بیشتری دریافت میکنند، میتوانند نرخ تقسیم سلولی خود را دو یا سه برابر کنند و به آنها اجازه میدهد تا به طور بالقوه به جمعیت بزرگی نسبتاً سریع در دریا شکوفا شوند.
"هنگامی که تغییرات بهاری در جهت باد، آب عمیق تر و غنی از مواد مغذی را در نزدیکی ساحل به سمت بالا آورد، جمعیت کوچکی از P. australis به جمعیت بزرگی تبدیل شد، که سپس در امتداد ساحل غربی توسط طوفان های اواخر بهار به ساحل کشیده شد. "باربارا هیکی، یکی از نویسندگان، استاد اقیانوس شناسی UW، گفت.این امر به ویژه در سالی که P. australis بر آن تسلط داشت بسیار آسیبرسان بود. رافائل کودلا، بوم شناس دریایی در دانشگاه کالیفرنیا، سانتا کروز، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: «این گونه تقریباً همیشه بسیار سمی است. هر بهار در نزدیکی کالیفرنیا شکوفا میشود، و بارها برخورد پستانداران دریایی وجود دارد.
جلبک های سمی اشکال مختلفی دارند، اما در سواحل غربی تهدید عمده بهداشتی و اقتصادی از گونه های مختلف شبه نیتسشیا ناشی می شود که تحت شرایط خاصی می توانند اسید دوموئیک تولید کنند که می تواند باعث ناراحتی دستگاه گوارش، تشنج، حافظه شود. از دست دادن و حتی مرگ سموم می توانند در صدف تیغ و صدف انباشته شوند و آنها را برای مصرف انسان ناامن کند. اما اثرات در اکوسیستم گسترده تر و طولانی تر است. صدف ها و آنچوی های حاوی سموم می توانند توسط پستانداران دریایی و پرندگان خورده شوند. اگر جلبکهای سمی در کف اقیانوس مستقر شوند، میتوانند توسط حیواناتی مانند خرچنگهایی که در پایین زندگی میکنند خورده شوند، که پس از آن برای خوردن ناامن میشوند.در اواخر ماه مه 2015، یک شیر دریایی در حال تشنج در ساحل واشنگتن پیدا شد و اسید دوموئیک در مدفوع آن شناسایی شد.
"این چیزی است که قبلا هرگز در واشنگتن ندیده بودیم، و وقتی این خبر را شنیدیم متوجه شدیم که اتفاق بزرگی در حال وقوع است."
آن سال شاهد بزرگترین گستره جغرافیایی تأثیرات پستانداران دریایی بود که تاکنون ثبت شده است.
UW در یک سفر دریایی به رهبری NOAA در ژوئن ۲۰۱۵ شرکت کرد که از جنوب کالیفرنیا تا جزیره ونکوور، بریتیش کلمبیا نمونهبرداری کرد. مطالعه جدید شامل مشاهداتی است که نزدیک به پایان شکوفه واشنگتن جمع آوری شده است، و همچنین سایر تلاش های نظارت بر ساحل و نمونه برداری آب که آب دریا را فیلتر می کند تا حیات موجود در آن را ببیند. محققان مرکز علوم شیلات شمال غرب نمونههای آب را زیر یک میکروسکوپ الکترونی روبشی با وضوح بالا برای شناسایی گونههای موجود بررسی کردند.
"همانطور که ما شروع به گرفتن نمونه های بیشتر و بیشتر کردیم که همزمان با اوج سمیت صدف تیغ بود، کاملاً واضح بود که P. australis گونه غالب در سراسر ساحل است."
مدیران منابع ایالتی ده ها سال است که برای نظارت بر سموم صدف ها را جمع آوری کرده اند. نمونههای جمعآوریشده توسط مشارکت شکوفههای جلبکی مضر منطقه المپیک و سایر تلاشها نیز به رکورد ۲۵ ساله رویدادهای جلبک سمی کمک کردهاند.
مقاله جدید تاریخچه سموم در صدفهای تیغ را با شاخصهای تغییرپذیری آب و هوای اقیانوس مقایسه میکند و ارتباطی با ال نینو و نوسان طولانیمدت دهه اقیانوس آرام پیدا میکند.
"مک کیب گفت: "ارتباط مهمی وجود دارد." "رویدادهای سمی همچنین تمایل دارند با تغییرات اکوسیستم دریایی که قبلاً ایجاد شده بود همزمان شوند. ما قبلاً چنین ارتباطی برقرار نکرده بودیم، و به نظر من جذاب است." چرخه های آب و هوای اقیانوس می تواند به درک و پیش بینی بهتر ظهور شکوفه های جلبکی سمی کمک کند.و در حالی که این لکه یک رویداد یکباره بود که به دلیل گرمایش جهانی نبود، دریچه ای را به تغییرات آب و هوایی ارائه می دهد.
"مک کیب گفت:" گونه هایی مانند Pseudo-nitzchia بسیار آماده برای استفاده از گرم شدن پس زمینه هستند. "شبه نیتسکیا همیشه در امتداد ساحل ما وجود دارد. این واقعیت که آنها تقریبا برای استفاده از موقعیت هایی مانند این - دماهای گرم و مواد مغذی کم - مهندسی شده اند، نگران کننده است."
او توصیه میکند که از طریق جمعآوری نمونههای صدف و آب در سواحل و فراساحل، نظارت بیشتری بر شکوفههای مضر جلبکها انجام شود تا ببینیم آیا سموم یا جلبکهای تولیدکننده سم وجود دارند یا خیر، و اگر چنین است، کدام گونه وجود دارد. مک کیب گفت: «بدون برنامههایی که با بودجه پایدار مانند آن تأمین میشوند، ما فقط کور خواهیم شد.»