https://bodybydarwin.com
Slider Image

Una marea vermella va arrasar la vida marina de Florida durant 16 mesos. Per què?

2021

El problema de Florida: un informe especial. Lluita contra els cultius. Aqüífers salats. Fauna salvatge invasora. Munts de peixos morts. El Sunshine State sent la compressió del canvi ambiental a les seves platges, granges, zones humides i ciutats. Però el que afecta la península preveu els perills que toparan al nord i a l’oest d’Apalachicola, i per això ens exigeix ​​l’atenció. Si Florida té problemes, també ho som tots.

Un matí de l’agost del 2018, un home anomenat Ralph Breeden va trucar per telèfon a la Florida Fish and Wildlife Conservation Commission per informar que un capellà mort anava a la badia darrere de casa en un tranquil barri del Saratoga. Ben aviat, dos biòlegs, Gretchen Lovewell i Rebeccah Hazelkorn, es van dirigir a recuperar el cadàver en un camioneta equipat amb una grua portàtil. Lovewell i Hazelkorn són l’equivalent a EMTs i coroners marins, realitzant rescats i necròpsies, operacions que sovint requereixen que gestionin tortugues que pesen més de 200 lliures i dofins de més de 6 peus de llarg. Treballen al laboratori Mote Marine de Sarasota, amb el qual s’havia contactat la comissió de vida salvatge per recollir la carcassa. Són dones dures, cada tatuatge marí esportiu (Lovewell té un dofí, un braçalet, una tortuga i una balena al turmell esquerre; Hazelkorn, un polp que s’arrossega al voltant de la cuixa dreta).

Quan van arribar a la llar, tres néts de Breeden i la seva mare, Siri Falconer, estaven esperant a la gespa, i els nens van assenyalar amb ànsia l’animal. El manat, de gairebé 8 peus de llarg, flotava per l'esquena i havia bufat tan gran que la pell es va dividir pel ventre, i els intestins grisos es van vessar. Lovewell i Hazelkorn van fixar una cadena al voltant del cos de l’animal i la van aixecar al llit del camió, la sang i les femtes es van colar sobre el seu equip. Falconer, l'esposa de Breeden i els nens van veure l'operació tènue amb fascinació. Lovewell i Hazelkorn van quedar menys impressionats; aquest va ser el 209è manatí mort de l'any.

L’estiu del 2018 va ser apocalíptic. A l'hemisferi nord, les línies de ferrocarril es van deformar i el paviment es va esquerdar. Les centrals nuclears van reduir la producció d'energia quan les fonts d'aigua es van convertir en calor. Renes va buscar un alleujament dins dels túnels de la carretera noruega, ja que les temperatures per sobre del cercle àrtic es van apropar als 90 graus de Fahrenheit. La pluja històrica i implacable al Japó va causar inundacions mortals. Incendis rècord cremats a Califòrnia i també a Suècia.

A Florida, l’apocalipsi va aconseguir una vida marina morta. Al llarg de la costa del Golf, peixos, tortugues marines i dofins es van rentar sense vida a la sorra. Els equips de neteja de l’illa de Sanibel, normalment una popular platja turística, omplien bosses d’escombraries amb més de 400 tones de carcasses. L’assassí era una marea vermella: una enorme floració de Karenia brevis una alga marina que allibera una potent classe de neurotoxines anomenades brevetoxines que, en concentracions prou grans, poden debilitar o matar manates i altres animals. Karenia brevis no va ser ni tan sols l'única flor que va arribar a la Florida aquell any; Una explosió d’algues blaves de color blau verd als canals sortint del llac Okeechobee va obligar el governador a declarar un estat d’emergència.

Les marees vermelles són habituals a Florida i han estat documentades fins al segle XVII. Normalment comencen a la tardor i es dispersen amb vents més freds a l’hivern. Però el 2018, a mesura que l’hivern es va convertir en primavera, la floració va persistir.

A tot el món, les comunitats costaneres estan presentant floracions d’algues que apareixen en moments i llocs anormals i amb una freqüència més gran que en el passat. Els esdeveniments tanquen platges i pesques, ofeguen l’aqüicultura i costen milions de pèrdues econòmiques.

Hi ha algun combatent, un antídot? Falconer va preguntar a Hazelkorn i Lovewell. La marea vermella havia mantingut la família fora de l'aigua i allunyada de la platja durant tot l'estiu.

Aquesta pregunta del milió de dòlars, Hazelkorn va respondre mentre ella i Lovewell es disposaven a sortir amb el manatí desfigurat amb seguretat al camió.

A Florida, el 73 per cent de les empreses de la zona afectada per la marea vermella van reportar pèrdues econòmiques superiors a 500.000 dòlars cadascuna. Els residents, els propietaris d’empreses i els funcionaris governamentals es dirigien a científics per obtenir respostes: Què va provocar la floració? Com podem desfer-nos-en?

El problema és que ningú sap com aturar els tòxics algues O fins i tot entenem completament quan i per què succeeixen. El fenomen ha estat àmpliament controlat i estudiat durant 30 anys. Ara, els científics de Florida es troben a la primera línia d'una carrera per desxifrar-los i aprendre com afrontar-los. A nivell mundial, els investigadors estan llançant tot el que poden al problema: ciència ciutadana, drons, satèl·lits, robots, anàlisis genètiques i tècniques experimentals que puguin derrotar-lo.

Alguns científics sospiten que el canvi climàtic té un paper important. Els investigadors han demostrat que les aigües inusualment càlides de la costa oest dels Estats Units van causar una floració sense precedents de Pseudo-Nitzschia tòxica el 2015, i que amb l'augment de les temperatures dels oceans, el rang de Gambierdiscus és una alga que fa que siguin perilloses les ciguatoxines, que s'està expandint des dels tròpics cap a més- aigües temperades

Els investigadors no saben prou de Karenia per dir si el mateix és possible a Florida. Una cosa és certa: la desastre de les marees vermelles com la que va afectar l’estat tornarà a passar. Mentrestant, els científics lluiten per entendre i solucionar un problema tan complex com qualsevol cosa que la natura pugui desencadenar, mentre que el món natural canvia ràpidament.

Hazelkorn i Lovewell van portar el manaté nº 209 a un laboratori estatal de Sant Petersburg. Allà, un tècnic mesuraria el cadàver i prendria mostres de teixit per toxicologia, per determinar si la marea vermella era l'assassí. Els investigadors creuen que els mamífers solen ser enverinats mitjançant la ingestió d'alimentadors de filtres com ara anèmones i esponges, que viuen a la pastura dels manatins. Les minúscules criatures acumulen ràpidament brevetoxines de Karenia, la qual cosa pot provocar convulsions o paralitzar els sistemes respiratoris de les vaques marines i provocar el seu ofegament.

Els esforços de la comissió de vida salvatge per controlar i estudiar Karenia estan encapçalats per l’ecologista Kate Hubbard, lenta i sotmesa i que practica la seva pròpia tinta aquàtica (una alga d’aigua dolça i una medusa). Fins i tot a l’altura de la floració, ja que ella i els seus investigadors estan inundats d’exemplars per processar-la, navega per l’hubb de forma tranquil·la i sense presses. El monitoratge és un esforç múltiple: posen a prova l’aigua de la costa i fora del mar, realitzen enquestes aèries i es coordinen amb científics de l’Administració atmosfèrica i oceànica nacionals, que utilitzen imatges per satèl·lit per intentar preveure els moviments de la floració. Els voluntaris ciutadans també hi fan part, enviant mostres d’aigua de les zones que la comissió no pot cobrir. De vegades, les tripulacions treballen tot el dia, fins i tot mitjançant un tancament oficial d’huracans, per examinar tots els exemplars. Identifiquen si Karenia brevis estava present i en quines concentracions, per mantenir un mapa d'estat al seu lloc web actualitzat.

Karenia brevis és un dinoflagelat, un tipus de fitoplàncton unicel·lular equipat amb un parell de flagels semblants a la cua, que utilitza per nedar. Però això no fa que l’organisme sigui ràpid: pot propulsar-se a només 3 peus per hora. Observant les minúscules criatures en columnes d’aigua controlades al laboratori i instal·lant nous instruments equipats amb microscopis per observar Karenia en temps real a l’oceà, Hubbard i els seus col·laboradors intenten esbrinar més sobre com viuen. "No vull dir que sembli feliç amb ells, perquè és una situació realment greu que impacta a molta gent que diu Hubbard en un laboratori sense finestres desconcertat, però són fascinants". Vol saber com les algues migren entre les aigües profundes i poc profundes, com afecta la llum al seu comportament i com utilitza nutrients (substàncies químiques com el nitrogen i el fòsfor) per alimentar el seu creixement.

Aquest últim té un interès especial perquè es troba en el centre de la indignació pública sobre la floració. Molts ecologistes creuen que la contaminació procedent de fonts terrestres és responsable de la durada i la intensitat de les marees vermelles. Els locals de Sierra Club, i alguns científics de la zona, estan convençuts que el líquid de nutrients de l'agricultura i l'habitatge ha provocat aquesta situació i culpen les regulacions mediambientals laxes del governador Rick Scott. El 12 d’agost de 2018, milers de persones es van presentar a les platges amunt i avall del litoral per una protesta anomenada Hands Along the Water. La pàgina de Facebook del grup va dir que el seu objectiu era "demostrar que no, i no ens resistirem perquè les nostres belles platges, vida salvatge, cases i mitjans de vida siguin destruïdes i afectades contínuament per l'aigua alliberada del llac O."

El llac Okeechobee, el major cos d'aigua dolça de l'estat situat a 730 milles quadrades, s'alimenta en canals i rius que desemboquen al golf de Mèxic i a l'Atlàntic. Està vorejat per densos barris residencials i moltes granges i granges de canya de sucre, el drenatge contaminat de les quals acaba a l'aigua. Aquesta contaminació va resultar ser un factor important per provocar la floració d'algues blaves de color verd blau que va afectar l'interior de la Florida quan la marea vermella va augmentar l'estiu passat. Però el paper de l'escorrentia a l'alimentació de Karenia brevis és difusa. Les infestacions de Karenia comencen a fora del mar al Golf i poden obtenir el manteniment de diverses fonts, incloses les seves pròpies cèl·lules mortes. La majoria dels científics coincideixen que probablement la contaminació amb nutrients agreuja el problema, però la contribució total no està clara, i és probable que es mantingui així durant anys fins que els investigadors documentin detingudament els detalls.

Quan no es reuneix en altes concentracions, Karenia brevis té un paper important en el medi ambient. Com qualsevol altre fitoplàncton, es fotosintetitza, prenent diòxid de carboni i produint oxigen. A més de les brevetoxines, produeix altres molècules que impossibiliten els seus competidors d'algues, i també actua com a depredador, pasturant bacteris. El fet d’eliminar-lo completament podria desorganitzar l’ecosistema microscòpic que habita.

"No podem eliminar la marea vermella, perquè és una part natural de la comunitat fitoplanctona del Golf de Mèxic", afirma Richard Pierce, un oceanògraf químic que és vicepresident associat per a la investigació de Mote. "En el passat ha estat tabú fins i tot plantejar-se intentar enderrocar-lo i canviar el sistema. Però, amb els severs efectes econòmics i la salut pública i la destrucció de tantes tortugues marines, dofins, manates i peixos, el medi ambient canvia. "

Ara, la missió de Pierce és tractar de trobar maneres de mitigar els efectes de Karenia quan es tregui de les mans. A mitjans d’agost de l’any passat, Pierce i un equip d’enginyers i científics van sortir a un canal d’aigua salada a Boca Grande per provar una nova eina: un sistema de purificació d’aigua d’ozó inspirat en la configuració Mote utilitza per netejar l’aigua de mar per als dipòsits de l’aquari. . La idea era fluir l’aigua a través d’una cambra que contenia l’ozó de gas tòxic, matant la Karenia en el procés. El "ozonitzador" era un aparell de tub de tubs de PVC i gas que sortia d’un remolc i s’estenia al canal.

El canal es va acabar amb una zona residencial i Karenia feia setmanes que creixia. Les brises havien portat brevetoxines a l’aire, que picaven com una boira molt fina de ruixat de pebre. Es portava als habitants dels locals que vorejaven l’aigua. El barri estava tan frustrat, que els residents havien reunit els seus diners –més de 100.000 dòlars– per ajudar a finançar l’estudi. El sistema d’ozó tenia una capacitat limitada, però l’esperança era que en una zona tan petita, en part tancada, pogués marcar una gran diferència.

Els resultats finals encara no es publiquen, però les dades preliminars suggereixen que eren poc rellevants. L’aigua tractada es va netejar eficaçment d’algues i toxines i es va reoxigenar, però l’ozonitzador era massa petit per tenir molt efecte sobre el canal en general. Pierce veu la prova com una prova de concepte; semblava que el resultat seria millor amb un aparell més gran i més potent.

L’equip de Pierce també participa en un procés de mitigació liderat per Don Anderson, un investigador mundialment reconegut d’algues nocives amb seu a la Institució Oceanogràfica Woods Hole de Massachusetts. Anderson és un defensor de la floculació de fang, un procés en el qual es polvoritza l’argila especialment tractada sobre l’aigua que conté una floració tòxica. Les partícules atrauen les algues i l’arrosseguen cap a la part inferior.

L’equip d’Anderson ha inscrit l’argila purificada que és similar al material emprat per a plats de porcellana, realçat amb clorur de polialumin per donar una càrrega superficial oposada a les cèl·lules d’algues. Ho van portar de la Xina, on els estudis han demostrat que és extremadament eficient; Anderson diu que els efectes ecològics són mínims, sobretot si es compara amb els danys causats per la pròpia floració.

Pocs mesos després de la prova d’ozó, Anderson, Pierce i científics de cinc institucions de recerca diferents es van dirigir a un port esportiu a Sarasota, a prop de Mote, per començar la primera prova. Malauradament, un parell de dies abans de començar el judici, les algues es van dispersar i van caure fins als nivells normals. Com que el seu objectiu principal era provar l’equip i aconseguir que l’equip treballés junts, van procedir de totes maneres, lligant la solució d’argila al que semblava una gran manguera de jardí i polvoritzant el purí a l’aigua.

Anderson i científics de Mote havien intentat el procés un cop abans, el 2004, durant una altra gran infestació de Karenia . Però el projecte va acabar ràpidament enmig de polèmiques locals: L’argila que havien utilitzat provenia de Mosaic, una empresa minera amb una llarga història de males pràctiques ambientals a Florida, i que contenia fosfat minat, que tenia baixos nivells de radioactivitat. A més de la mala premsa generada per l’associació amb Mosaic, hi havia preocupació perquè l’argila fosfatada també podria introduir nous problemes al medi ambient.

Tota la debacle va ser un nivell errat, diu Anderson. Ell sosté que les coses noves són més segures i afirma que les floracions són tan destructives per a l’hàbitat natural que és important actuar. "Aquests esdeveniments són veritables desastres ecològics, econòmics i de salut pública", afirma. No hi ha cap raó perquè els mateixos avions que deixen retardant la flama o que pululen per als mesquits no poden raonar aquesta argila en una suspensió sobre grans zones.

A finals de febrer de 2019, després de 16 mesos, la floració finalment es va esvair fins als nivells normals, però Karenia encara es troba a l' altura del mar. El laboratori de Hubbard va confirmar que havia assassinat el manat núm. Les trucades sobre la vida marina morta es van reduir als nivells normals. Lovewell i Hazelkorn van treballar a través del seu retard de tortugues marines mortes que necessitaven necròpsies i van tornar a la seva rutina de rescat i recuperació de la vida marinera encallada. Pierce investiga el potencial dels additius químics per ajudar als esforços de mitigació. Hubbard va avançar amb un nou estudi de camp per controlar els cicles de vida de les algues al medi natural.

Hi ha detalls bàsics sobre el cicle de vida de Karenia que encara es desconeixen. Els científics hipotequen que té una fase cista, una etapa semblant a la qual l’alga està latenta abans que floreixi. Però ningú ho ha observat, així que ningú ho sap amb certesa. Esbrinar si aquesta etapa existeix i com s’assembla, seria una informació important. Amb algunes altres espècies nocives, els científics són capaços de controlar els quists al sediment i predir quan és probable que hi hagi una floració. Però pot trigar uns anys l’equip de Hubbard a arribar a una conclusió definitiva.

La biologia no és l’únic factor que controla les flors, ni l’únic que s’entén malament. El temps i les dinàmiques físiques dels oceans sovint determinen finalment si una marea vermella perdurarà o es dispersarà: el gruix de les capes d’aigua càlida i freda o salada i menys salada, la quantitat de pluges i quan durant el cicle de floració ocorre i la força. i direcció dels vents. Mentrestant, moltes d’aquestes condicions divergeixen del precedent històric. Les temperatures dels oceans estan pujant; els corrents, el vent i les precipitacions canvien. Els huracans són cada cop més intensos i freqüents. Això complica la capacitat dels investigadors de donar sentit i pronosticar la pròxima floració de Karenia, i podria canviar fonamentalment la seva dinàmica.

Molts dels ecologistes de la Florida volen centrar-se en la reducció de la contaminació, i veuen menys que permeten als contaminants. "Millorar la qualitat de l'aigua és una bona mesura que cal", coincideix Hubbard.

El problema sembla empitjorar en moltes zones costaneres. El 2016, Maine va tancar per primera vegada les terres de marisc a causa de les algues verinoses.

Allunyant-vos de Florida, la complexitat del problema d’algues tòxiques és encara més vertiginosa. Karenia brevis és només una de les desenes d’espècies nocives que s’han identificat a tot el món. Tots responen al seu entorn de maneres diferents. Alguns agraden l’aigua més càlida, altres més fredes. Alguns creixen més ràpidament a mesura que augmenta la quantitat de CO2 en l’aigua. En els darrers anys, les flors d'algues han semblat cada vegada més freqüents en moltes zones costaneres. A més de la històrica infestació de Pseudo-nitzschia a West Coast , el 2015, Maine va haver de tancar els mariscs el 2016 per primera vegada a causa de l’àcid domoic de Pseudo-Nitzschia : la captura podria haver enverinat qualsevol que la mengés. Si bé els científics encara no saben si el canvi climàtic ha tingut un impacte en la freqüència i la durada de la floració de Karenia, estan d’acord que és probable que influïn les coses en el futur.

"Podrem aturar aquest tipus d'esdeveniments?", Es pregunta Hubbard. "Sincerament no ho sé."

A mesura que el món natural es faci menys hospitalari, el públic es dirigirà cada vegada més als científics per obtenir explicacions i solucions. Però el progrés de la investigació és lent i, normalment, es procedeix amb una sana ajuda per a la incertesa. Mentrestant, hem ignorat una certesa que els científics han repetit durant anys: estem fonamentant el medi ambient fonamentalment. Ara, mentre veiem que el canvi es desplega, haurem d’acceptar que les nostres accions han augmentat un sistema la complexitat del qual encara no teníem que copsar.

Informes recolzats per la beca UC Berkeley - 11th Hour Food and Farming Journalism.

Aquest article es va publicar originalment al número Make It Last of Summer Science de l’ article 2019 .

Watch SpaceX llança el nou satèl·lit de caça del planeta de la NASA

Watch SpaceX llança el nou satèl·lit de caça del planeta de la NASA

Set ordres automatitzades de telèfons intel·ligents que heu de provar

Set ordres automatitzades de telèfons intel·ligents que heu de provar

Els productes químics dels vostres cosmètics no estan regulats

Els productes químics dels vostres cosmètics no estan regulats