Le alghe fioriscono nel Mar Baltico, dove le fioriture estreme sono un problema significativo. Catturato nel giugno 2016, dal satellite Sentinel-3A dell'Agenzia Spaziale Europea, che aiuta a monitorare, ad esempio, le concentrazioni di alghe, sostanze sospese e clorofilla nell'acqua di mare, utili per prevedere fioriture algali dannose, La salute e la vulnerabilità degli ecosistemi marini è fondamentale per la nostra conoscenza della produttività oceanica e, a sua volta, degli stock ittici. Credito:Agenzia spaziale europea
UNESCO CIO fornisce il primo rapporto di valutazione globale dopo 7 anni di lavoro di 109 esperti in 35 paesi, creando una base per rilevare e misurare la distribuzione, la frequenza e l'intensità mutevoli delle proliferazioni algali dannose, spesso velenose.
Un'analisi senza precedenti di quasi 10.000 eventi di fioritura di alghe nocive (HAB) in tutto il mondo negli ultimi 33 anni è stata lanciata oggi dalla Commissione oceanografica intergovernativa dell'UNESCO.
La prima analisi statistica globale in assoluto ha esaminato circa 9.500 eventi HAB in 33 anni e ha rilevato che i danni causati dagli HAB aumentano di pari passo con la crescita dell'industria dell'acquacoltura e dello sfruttamento marino e richiede ulteriori ricerche sui collegamenti.
Condotto nell'arco di sette anni da 109 scienziati in 35 paesi, lo studio ha rilevato che gli eventi HAB segnalati sono aumentati in alcune regioni e diminuiti o mantenuti stabili in altre. L'opinione ampiamente diffusa secondo cui gli HAB sono in aumento in tutto il mondo, forse a causa del cambiamento climatico, non è confermata.
Tuttavia, lo studio, "L'aumento globale percepito delle fioriture algali è attribuibile al monitoraggio intensificato e agli impatti emergenti delle fioriture", pubblicato sulla rivista Nature Communications Earth &Environment , crea la prima linea di riferimento al mondo rispetto alla quale tracciare i futuri cambiamenti nella posizione, nella frequenza e negli impatti degli HAB, che differiscono a seconda di quale delle 250 specie di alghe marine nocive è coinvolta e dove, richiedendo una valutazione specie per specie e sito -per sito.
Database estratti
Gli scienziati hanno estratto sia il database globale degli eventi di alghe dannose (HAEDAT), composto da 9.503 eventi con uno o più impatti sulla società umana, sia il database del sistema informativo sulla biodiversità oceanica (OBIS), contenente 7 milioni di record di osservazione di microalghe, tra cui 289.668 specie di alghe tossiche occorrenze.
Lo studio ha rilevato che gli eventi HAB registrati a livello regionale, dopo essere stati corretti per livelli di monitoraggio più elevati, hanno
Aumento:
- America Centrale/Caraibi
- Sud America
- Mediterraneo
- Asia settentrionale
Diminuito:
- Costa occidentale americana
- Australia/Nuova Zelanda
Nessun cambiamento significativo:
- Costa orientale americana
- Sud-est asiatico
- Europa
L'impatto di 9.503 eventi sugli esseri umani è suddiviso come segue:
- Il 48% riguardava le tossine dei frutti di mare
- Alte conte di fitoplancton del 43% e/o decolorazioni dell'acqua con un impatto socio-economico
- 7% di mortalità in massa di animali o piante
- Il 2% ha causato altri impatti (inclusa la produzione di schiuma e mucillagini)
(Inoltre, nell'11% degli eventi, un singolo incidente ha avuto impatti multipli, ad esempio sia lo scolorimento dell'acqua che la mortalità di massa)
Dei record degli eventi legati alle tossine dei frutti di mare:
- 35% erano tossine paralitiche dei molluschi (PST)
- 30% di tossine diarroiche da molluschi (DST)
- 9% Avvelenamento da Ciguatera (CP)
- 9% tossine cianobatteriche dell'acqua marina e salmastra
- 7% tossine amnesiche dei molluschi (AST)
- 10% altri, comprese le tossine neurotossiche dei molluschi (NST), le tossine dei molluschi azaspiracidi (AZA) e aerosol tossici
Per regione, il maggior numero di record proveniva, nell'ordine:
- Europa
- Asia settentrionale
- Mediterraneo
- Le coste orientali e occidentali del Nord America
- Caraibi
- Pacifico/Oceania
- Sud-est asiatico
Con set di dati più limitati per Sud America e Australia/Nuova Zelanda
Tutte le aree geografiche sono state interessate da più tipi di HAB, ma in proporzioni variabili.
- Il 50% dei record HAEDAT regionali nei Caraibi, Benguela, Mar Mediterraneo, Asia settentrionale e sudorientale è correlato a problemi di alta densità di fitoplancton.
- Le tossine dei frutti di mare e gli impatti sulle uccisioni dei pesci sono dominati in tutte le altre regioni
Tra gli effetti delle tossine:
- Le tossine paralitiche dei molluschi (PST) prevalevano in Nord America, Caraibi, Sud America, Sud-est asiatico e Asia settentrionale
- Le tossine diarroiche per molluschi (DST) sono state le più frequentemente registrate in Europa e nel Mediterraneo (e sono una minaccia emergente negli USA) Le tossine neurotossiche per molluschi (NST) sono state confinate nello stato americano della Florida, con un solo focolaio segnalato anche dalla Nuova Zelanda
- Gli avvelenamenti umani da Ciguatera erano importanti nel Pacifico tropicale, nell'Oceano Indiano, in Australia e nei Caraibi.
Per la maggior parte, tuttavia, gli impatti si sono limitati alla chiusura delle aree di raccolta dei molluschi; raramente ad avvelenamenti umani. L'eccezione:le registrazioni degli eventi di Ciguatera si basano quasi esclusivamente su referti medici di avvelenamenti umani.
Eventi HAB nel tempo
Otto delle nove regioni utilizzate nello studio hanno mostrato un aumento delle segnalazioni registrate tramite HAEDAT di eventi dannosi all'anno, di cui sei statisticamente significative.
Il set di dati OBIS, nel frattempo, ha generalmente mostrato un aumento dello sforzo di campionamento in cinque delle nove regioni.
Quando tutte le informazioni sono state combinate, i ricercatori non sono riusciti a trovare una tendenza globale statisticamente significativa nel complesso.
Hanno anche scoperto, tuttavia, che la produzione dell'acquacoltura è aumentata di 16 volte da un totale globale di 11,35 milioni di tonnellate di frutti di mare nel 1985 a 178,5 milioni di tonnellate nel 2018, con i maggiori aumenti che si sono verificati nel sud-est asiatico e nel Sud America/Caraibi e America centrale, con il nord America ed Europa in stabilizzazione.
Il numero di eventi di fioritura algale dannosa registrati nel tempo è stato fortemente correlato con l'intensificazione della produzione acquicola in tutte le regioni con dati idonei per lo studio.
Tuttavia, afferma l'autore principale Gustaaf M. Hallegraeff dell'Università della Tasmania:L'acquacoltura intensificata determina chiaramente un aumento degli sforzi di monitoraggio HAB essenziali per sostenere l'industria e proteggere la salute umana.
“E, altrettanto chiaramente, un effetto secondario dell'acquacoltura è l'inquinamento da nutrienti. Ma qui esiste un grande divario di dati. Conducendo una meta-analisi di HAB rispetto all'acquacoltura abbiamo avuto dati sugli sforzi di monitoraggio di HAB utilizzando i record OBIS come proxy, ma i dati sull'inquinamento da nutrienti sono inadeguati. La relazione tra i nutrienti legati all'acquacoltura e gli HAB rappresenta quindi una direzione importante per ulteriori ricerche”.
Maggiori sforzi di monitoraggio
Lo studio ha rivelato
- Un aumento di 4 volte dal 1985 al 2018 nelle osservazioni di organismi principalmente responsabili dell'avvelenamento da molluschi diarroici (84.392 record OBIS)
- Un aumento di 7 volte delle osservazioni degli organismi principalmente responsabili dell'avvelenamento da molluschi amnesici (128.282 record OBIS)
- Un aumento di 6 volte delle osservazioni degli organismi principalmente responsabili dell'avvelenamento da molluschi paralitici (9.887 record OBIS)
(Nota:alcune osservazioni possono includere specie o ceppi non tossici.)
In ogni caso, il chiaro aumento del numero di osservazioni di organismi problematici è andato di pari passo con un aumento delle registrazioni degli impatti associati alla sindrome tossica.
Hanno anche scoperto che la presenza di specie tossiche HAB non sempre prevede con precisione i casi di avvelenamento da molluschi umani, che lo studio attribuisce alle strategie di gestione del rischio per la sicurezza alimentare in molti paesi colpiti. In tutto il mondo sono stati segnalati circa 11.000 eventi non fatali correlati all'avvelenamento da molluschi diarroici, principalmente da Europa, Sud America e Giappone, con impatti costituiti principalmente dalla chiusura dell'area di raccolta dei molluschi.
Inoltre, lo studio afferma che, nonostante l'ampia distribuzione delle specie di alghe responsabili, non ci sono state vittime umane per avvelenamento da molluschi amnesici dall'incidente originale del 1987 nell'isola del Principe Edoardo, in Canada (150 malattie, tre decessi). Ma la mortalità associata all'ASP di importanti mammiferi marini è motivo di crescente preoccupazione in Alaska e in altre parti del Nord America occidentale e le tossine ASP sono state collegate alla mortalità dei vitelli dei mammiferi marini in Argentina.
Dei 3.800 avvelenamenti da molluschi paralitici umani nel mondo dal 1985 al 2018, il numero più alto (2.555 dal 1983 al 2013, inclusi 165 decessi) si è verificato nelle Filippine, che dipendono fortemente dall'acquacoltura per le proteine alimentari umane.
Il DNA e altri metodi di rilevamento avanzati hanno migliorato la conoscenza della distribuzione globale degli organismi che causano la ciguatera. Gli avvelenamenti da ciguatera, raramente mortali ma che colpiscono annualmente da 10.000 a 50.000 persone, sono diminuiti alle Hawaii e sono rimasti stabili nella Polinesia francese e nei Caraibi, ma costituiscono un nuovo fenomeno nelle Isole Canarie.
Pesci d'allevamento uccisi dalle fioriture algali:un problema in gran parte generato dall'uomo.
La mortalità dei pesci d'acquacoltura rappresenta un danno economico molto maggiore rispetto ai frutti di mare contaminati da HAB. Prende atto dello studio:i pesci marini selvatici possono semplicemente nuotare lontano dalle fioriture, ma quelli tenuti in cattività nelle operazioni di acquacoltura intensiva sono vulnerabili. Le perdite registrate includono 71 milioni di dollari in Giappone nel 1972, 70 milioni di dollari in Corea nel 1995, 290 milioni di dollari in Cina nel 2012 e 100 milioni di dollari in Norvegia nel 2019.
Un evento di mortalità del salmone cileno del 2016 ha causato una perdita record di 800 milioni di dollari, causando gravi disordini sociali.
Ancora una volta, lo studio mostra che la presenza di specie HAB che uccidono i pesci non prevede con precisione le perdite economiche. Ad esempio, le fioriture di Heterosigma si verificano sulle coste occidentali e orientali del Canada e degli Stati Uniti, ma la mortalità dei pesci è per lo più limitata alla costa occidentale. In gran parte, la differenza riflette le differenze tra i siti in cui si verificano fioriture e la relativa posizione e dimensione delle operazioni di acquacoltura.
Una specie di alga nociva che non ha causato problemi nelle lagune australiane ha ucciso 50.000 pesci in gabbia in Malesia nel 2014. Ora è conosciuta anche in Giappone e nelle Filippine.
Gli autori notano che alcune specie di alghe problematiche possono prosperare, altre declinare, poiché le acque oceaniche si riscaldano e si acidificano.
Commento
"C'è stata una tesi ampiamente affermata secondo cui gli HAB in tutto il mondo stanno aumentando in termini di distribuzione, frequenza o intensità, quindi una valutazione globale quantitativa è attesa da tempo", afferma l'autore principale Prof. Hallegraeff dell'Istituto per gli studi marini e antartici, Università della Tasmania.
"Sebbene parte della letteratura HAB negli ultimi 30 anni abbia selezionato esempi selezionati per rivendicare un aumento e un'espansione globale degli HAB, questo nuovo approccio ai big data mostra una tendenza molto più sfumata", aggiunge.
"Il nostro studio conclude che i danni sanitari ed economici causati dalle microalghe dannose, ad esempio l'avvelenamento da frutti di mare, lo scolorimento dell'acqua che danneggia il turismo e la morte dei pesci pinna nelle operazioni di acquacoltura, differiscono da regione a regione".
Aggiunge la coautrice Adriana Zingone:"Abbiamo anche scoperto che lo sfruttamento eccessivo agisce come un moltiplicatore naturale degli effetti degli HAB, portando a un aumento degli impatti indipendentemente dall'andamento effettivo degli HAB".
"Va notato che negli ultimi 40 anni sono aumentate anche la capacità e gli sforzi di monitoraggio per rilevare specie nocive ed eventi dannosi, aumentando così la segnalazione di eventi dannosi nei mari del mondo", afferma.
“L'assenza di eventi e le tendenze decrescenti, come tutti i risultati negativi, sono raramente pubblicati. Indipendentemente dal fatto che gli HAB stiano aumentando o meno a livello globale, tuttavia, il loro impatto è una preoccupazione crescente in tutto il mondo".
Il coautore Henrik Oksfeldt Enevoldsen afferma:"Dato che la popolazione umana continua ad aumentare di pari passo con la richiesta di risorse, le HAB costituiranno prevedibilmente una seria minaccia in termini di sicurezza e protezione dei frutti di mare, un ostacolo agli usi ricreativi del mare e un problema per l'industria del turismo."
"Ci si può aspettare che la presenza di specie nocive nel tempo e il loro impatto sull'uomo cambino a livello locale, regionale e globale insieme agli effetti che il clima, l'idrografia e la pressione umana impongono all'ambiente costiero".
“La comprensione delle tendenze e dei modelli di distribuzione di specie ed eventi dannosi su più scale spaziali e temporali aiuterà a prevedere se, dove e quando aspettarsi HAB, la loro frequenza e intensità. Questa conoscenza è fondamentale per una gestione efficace degli HAB e per ottimizzare gli usi ei valori dello spazio marittimo nelle aree costiere."
Johan Hanssens, Segretario generale del Dipartimento per l'economia, la scienza e l'innovazione delle Fiandre, sponsor di questo rapporto, ha concluso:"Questo rapporto sullo stato è un promemoria molto tempestivo, all'inizio del decennio delle Nazioni Unite per la scienza oceanica per lo sviluppo sostenibile, che un'analisi approfondita la comprensione dei processi naturali ed ecologici nell'oceano è fondamentale per lo sviluppo dell'economia blu, ora che molti paesi costieri si stanno rivolgendo al mare per risorse aggiuntive, compreso l'approvvigionamento alimentare. La collaborazione scientifica internazionale è essenziale e la più efficiente per affrontare le sfide associate."
Riferimento:"L'aumento globale percepito delle fioriture algali è attribuibile al monitoraggio intensificato e agli impatti emergenti delle fioriture" di Gustaaf M. Hallegraeff, Donald M. Anderson, Catherine Belin, Marie-Yasmine Dechraoui Bottein, Eileen Bresnan, Mireille Chinain, Henrik Enevoldsen, Mitsunori Iwataki , Bengt Karlson, Cynthia H. McKenzie, Inés Sunesen, Grant C. Pitcher, Pieter Provoost, Anthony Richardson, Laura Schweibold, Patricia A. Tester, Vera L. Trainer, Aletta T. Yñiguez e Adriana Zingone, 8 giugno 2021, Comunicazioni Terra e ambiente .
DOI:10.1038/s43247-021-00178-8
Nuovo portale interattivo
In un nuovo portale interattivo (https:/
Chiavi database pubblici utilizzati
Il database degli eventi delle alghe nocive (HAEDAT)
L'unico database esistente di informazioni sugli eventi algali dannosi provenienti da tutto il mondo, riassunti in "eventi" associati ad un'azione di gestione o ad un impatto economico/ecologico negativo. Include casi di scolorimento dell'acqua non tossico, mucillagini, anossia o altri danni ai pesci. Link: https://haedat.
HABMAP-OBIS:database sull'area geografica delle specie nocive
Il Database fornisce informazioni biogeografiche, sotto forma di mappe di riferimento, delle specie di microalghe elencate nell'elenco tassonomico di riferimento delle microalghe nocive del CIO-UNESCO. Poiché le voci riguardano questi taxa indipendentemente dalla variabilità intraspecifica della tossicità e degli impatti, il database fornisce una mappa mondiale dei potenziali rischi legati alla presenza di specie tossiche. Link: https:/
L'elenco tassonomico di riferimento delle microalghe nocive del CIO-UNESCO
Include nomi formalmente accettati di oltre 150 microalghe planctoniche o bentoniche che hanno dimostrato di produrre tossine. Il numero di specie nell'elenco è raddoppiato nel corso degli anni. Link: https://marinespecies.
Questi set di dati aiuteranno a rispondere a tre domande principali in futuro:
- La distribuzione delle specie HAB, degli eventi HAB e delle tossine a livello globale
- Come stanno cambiando la distribuzione geografica, le caratteristiche, la frequenza e l'intensità degli HAB e se questi cambiamenti sono attribuibili al cambiamento globale
- Come il cambiamento climatico altera gli impatti degli HAB su salute umana, ecosistemi, economia, sicurezza alimentare e idrica
Sfondo
Le alghe sono essenziali per la vita sulla Terra e per la pesca. Ma quando alcune specie “fioriscono” possono causare danni in vari modi.
Circa 5.000 specie di microalghe costituiscono la base delle catene alimentari acquatiche, aiutano a controllare i livelli di CO2 nell'atmosfera e producono circa la metà dell'ossigeno mondiale. I piantagrane sono circa 250 specie che possono produrre potenti tossine o causare danni attraverso la loro semplice biomassa.
Un evento algale dannoso è ampiamente definito come "qualsiasi evento in cui esseri umani, animali o altri organismi sono influenzati negativamente dalle alghe". Questi includono:
- Un bioaccumulo di tossine nei frutti di mare che raggiungono livelli non sicuri per il consumo umano, o un divieto di raccolta di molluschi selvatici o d'allevamento o altri frutti di mare.
- Un'abbondanza di alghe nocive che causano la chiusura di ad es. una spiaggia o un impianto di dissalazione
- Una fioritura di microalghe tossiche o non tossiche che causano scolorimento dell'acqua, schiuma o schiuma causando danni al turismo
L'iniziativa Global Harmful Algal Bloom Status Report (GHSR) è finanziata dal governo delle Fiandre attraverso il progetto DIPS-4-Ocean Assessments (link) nell'ambito dell'UNESCO/Flanders Fund-in-Trust per il sostegno delle attività dell'UNESCO nel campo della Scienza (FUST).
Autori principali:19 autori principali provenienti da 15 paesi (di cui due dall'Australia, due dalla Francia, tre dagli USA)
- Gustaaf M. Hallegraeff, Università della Tasmania, Australia
- Donald M. Anderson, Woods Hole Oceanographic Institution, USA
- Catherine Belin, IFREMER, Francia
- Marie-Yasmine Bottein, Ecotossicologia e competenza nello sviluppo sostenibile, Francia
- Eileen Bresnan, Marine Scotland, Regno Unito
- Mireille Chinain, Institut Louis Malardé-UMR241, Tahiti
- Henrik Enevoldsen, Commissione Oceanografica Intergovernativa dell'UNESCO, Università di Copenaghen, Danimarca
- Mitsunori Iwataki, Università di Tokyo, Giappone
- Bengt Karlson, Istituto meteorologico e idrologico svedese, ricerca oceanografica, Svezia
- Cynthia H. McKenzie, Fisheries and Oceans Canada, Canada
- Inés Sunesen, CONICET – UNLP, Argentina
- Grant C. Pitcher, Università di Cape Town, Sud Africa
- Pieter Provoost, Commissione Oceanografica Intergovernativa dell'UNESCO, Ostenda, Belgio
- Anthony Richardson, CSIRO Oceans and Atmosphere e University of Queensland, Australia
- Laura Schweibold, Institut Universitaire Européen de la Mer, Francia
- Patricia A. Tester, Ocean Tester, USA
- Vera L. Trainer, National Oceanic and Atmospheric Administration, USA
- Aletta T. Yñiguez, Università delle Filippine, Filippine
- Adriana Zingone, Stazione Zoologica Anton Dohrn, Italia
Informazioni sul programma HAB:
Nell'aprile 2013 l'Intergovernmental Panel on Harmful Algal Blooms (IOC-IPHAB), parte della Commissione oceanografica intergovernativa dell'UNESCO, ha avviato lo sviluppo del Global HAB Status Report a Parigi, sviluppato con il supporto del governo delle Fiandre all'interno dell'IOC International Programma di scambio di informazioni e dati oceanografici (IODE), che gestisce sia il database degli eventi di alghe nocive (HAEDAT) che il sistema informativo sulla biodiversità oceanica (OBIS). I partner includono il Consiglio internazionale per l'esplorazione del mare (CIEM), l'Organizzazione per la scienza marina del Pacifico settentrionale (PICES) e l'Agenzia internazionale per l'energia atomica (AIEA).
OBIS si concentra sulla distribuzione globale di tutte le specie marine comprese quelle specie HAB che sono tossiche per l'uomo e i pesci come coperte dall'elenco di riferimento tassonomico IOC-UNESCO delle microalghe nocive (un sottoinsieme del registro mondiale delle specie marine), mentre HAEDAT contiene informazioni in particolare sugli eventi HAB che hanno un impatto negativo sulla società umana, a causa di un'elevata biomassa (intasamento delle reti da pesca, chiusure di spiagge), uccisioni di pesci dell'acquacoltura o eventi di tossine dei frutti di mare che portano alla chiusura di allevamenti di molluschi, avvelenamenti umani o persino alla morte.
