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南加州海岸成为有毒藻类的热点

2019-11-12 27藻类

由南加州大学科学家领导的一项新的综合调查显示:南加州海岸成为有毒藻类的热点。南加州海岸是世界上海藻毒素浓度最高的地区之一,这种毒素对野生动物和食用当地海鲜的人都是危险的。

每隔几年,当受灾的海洋动物被冲上圣巴巴拉和圣地亚哥之间的海岸时,由藻类产生的毒素的偶发性爆发就会成为新闻头条。南加州大学的研究是迄今为止最全面的评估,并揭示了过去15年来这个问题的规模不断扩大。研究人员表示,他们的发现可以通过改进监测和管理有害藻华的方法来帮助保护人类健康和环境。

这项研究的主要作者、南加州大学多恩西夫文理学院的生物学家David Caron和博士后研究人员Jayme Smith表示,这些发现是一个确凿的证据,表明某些藻类产生的软骨藻酸与海鸟和哺乳动物的死亡有关。

“我们看到有害藻华的增加和严重程度的增加,”Caron说。“南加州海岸成为有毒藻类的热点,我们的研究还表明,该地区测量到的微粒软骨藻酸浓度即使不是有史以来最高的,也是最高的。”

这一发现发表在《有害藻类》杂志上。

研究背景

软骨藻酸是由水中微小的针状硅藻产生的;其属中有一半的物种可以产生这种神经毒素。它可以污染海洋,这种情况通常被称为“红潮”,尽管这种特殊的毒素是棕色的。这种物质在贝类中积累,并向食物链上游移动,攻击鱼类、鸟类、海豹和海狮的神经系统。它可以引起人的遗忘性贝类中毒(ASP)。ASP症状包括快速发作的头痛、腹痛、痉挛、恶心或呕吐;严重的症状包括永久性短期记忆丧失、癫痫、昏迷或48小时内休克。虽然人类死亡的情况很少见,但加州公共卫生署(California Department of Public Health)对沿海水域和贝类进行了毒素监测。

该研究涵盖了2003年至2017年圣巴巴拉和墨西哥边境之间的时间,包括过去三年收集的新样本和测试,以补充历史数据。这项研究表明,虽然自然过程导致了水华的形成,但它们可能会因人为来源排放的营养物质而加剧,包括径流和污水排放。

主要发现

  1. 假菱形藻是软骨藻酸的罪魁祸首。它在南加州海岸已经存在了几十年,但它在野生动物死亡率中的作用是最近的,而且还在不断增加。
  2. 2011年3月,在圣佩德罗附近,水中的软骨藻酸含量达到了世界最高。这一数据为每升52.3微克,比应关注的水平高出5倍左右。
  3. 多年来,研究人员发现水里的软骨藻酸与岸上受损的海洋野生动物之间存在很强的相关性。
  4. 软骨藻酸一直存在于近海,无论是贝类还是水中。有的年份很丰富,有的年份很稀少。
  5. 春季的情况更糟,因为营养物的季节性上涌刺激了浮游生物的生长。毒素在夏季和冬季较少。
  6. 贝类中的软骨藻酸在圣迭戈、奥兰治和洛杉矶县海岸附近的浓度很高,但由于当地的环境条件,它在文图拉县和圣巴巴拉县更常见。
  7. 人为的营养来源导致藻类大量繁殖,但这并不能解释某些软骨藻酸爆发在时间和地点上的差异。其他环境因素可能也在起作用。
  8. 当水温超过68华氏度时,西海岸的藻类及其毒素就会减少,这显然是由于微生物对温度的敏感性。

此外,变暖的太平洋似乎也帮助了拟菱形藻物种向更北的地方传播。例如,根据这项研究,在过去的两年中,有害的藻华在从加利福尼亚中部到阿拉斯加的北美西海岸广泛存在。另外,据报道,今年夏天墨西哥湾沿岸出现有害藻类繁殖,佛罗里达州州长上周宣布受影响县进入紧急状态。

南加州海岸成为有毒藻类的热点

南加州大学的研究汇集了各种不同的数据和观察结果,阐明了造成有害藻华的环境条件。值得注意的是,2014年至2016年美国西南部的一场极端干旱导致南加州海岸附近的软骨藻酸浓度非常低。这些发现表明,流入海洋的地表水,或其他与干旱相关的条件,与沿海的藻华之间存在联系。

南加州大学的科学家们说,这些细微的差别和不确定性需要进一步的研究来解释有毒藻类的区域和年与年之间的变化,这是实现更可靠的健康预测的关键步骤。

Smith说:“我们的研究结果总结了我们目前对南加州水域这种重要的动物和人类健康风险的了解程度,并确定了几个可能提高对这些有害事件的了解、预测和最终预防的研究途径。”

引用

University of Southern California. "Southern California coast emerges as a toxic algae hot spot: New research shows domoic acid from ocean algae is a growing problem." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 August 2018.
www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180821112002.htm.

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