Zakwity glonów w Morzu Bałtyckim, gdzie ekstremalne zakwity stanowią istotny problem. Przechwycony w czerwcu 2016 r. przez satelitę Sentinel-3A Europejskiej Agencji Kosmicznej, który pomaga monitorować na przykład stężenie glonów, zawiesiny i chlorofilu w wodzie morskiej, przydatne do przewidywania szkodliwych zakwitów glonów. znajomość produktywności oceanów, a co za tym idzie zasobów rybnych. Źródło:Europejska Agencja Kosmiczna
MKOl UNESCO przedstawia pierwszy globalny raport oceniający po 7 latach pracy 109 ekspertów w 35 krajach, tworząc podstawę do wykrywania i pomiaru zmieniającej się dystrybucji, częstotliwości i intensywności szkodliwych – często trujących – zakwitów glonów.
Międzyrządowa Komisja Oceanograficzna UNESCO rozpoczęła dziś bezprecedensową analizę prawie 10 000 szkodliwych zjawisk związanych z zakwitem glonów (HAB) na całym świecie w ciągu ostatnich 33 lat.
Pierwsza w historii globalna analiza statystyczna zbadała ~ 9500 zdarzeń HAB w ciągu 33 lat i wykazała, że szkody spowodowane przez HAB rosną wraz z rozwojem przemysłu akwakultury i eksploatacji mórz oraz wzywa do dalszych badań nad powiązaniami.
Przeprowadzone przez siedem lat przez 109 naukowców z 35 krajów badanie wykazało, że liczba zgłaszanych przypadków HAB nasiliła się w niektórych regionach, a zmniejszyła się lub utrzymała na stałym poziomie w innych. Szeroko wyrażony pogląd, że HAB rośnie na całym świecie, być może z powodu zmian klimatycznych, nie został potwierdzony.
Jednak badanie „Obserwowany globalny wzrost zakwitów glonów można przypisać zintensyfikowanemu monitorowaniu i pojawiającym się skutkom zakwitu”, opublikowane w czasopiśmie Nature Communications Earth &Environment , tworzy pierwszy na świecie punkt odniesienia, na podstawie którego można śledzić przyszłe zmiany w lokalizacji, częstotliwości i wpływie HAB, które różnią się w zależności od tego, który z 250 szkodliwych gatunków alg morskich jest zaangażowany i gdzie, co wymaga oceny według gatunku i miejsca -na podstawie witryny.
Wydobywane bazy danych
Naukowcy przeszukali zarówno globalną bazę danych szkodliwych alg (HAEDAT), składającą się z 9503 zdarzeń mających co najmniej jeden wpływ na społeczeństwo ludzkie, jak i bazę danych Ocean Biodiversity Information System (OBIS), zawierającą 7 milionów zapisów obserwacji mikroglonów, w tym 289 668 toksycznych gatunków alg wystąpienia.
Badanie wykazało, że regionalnie rejestrowane zdarzenia HAB, po skorygowaniu o wyższe poziomy monitorowania, mają
Zwiększona:
- Ameryka Środkowa/Karaiby
- Ameryka Południowa
- Śródziemnomorski
- Azja Północna
Zmniejszony:
- Zachodnie wybrzeże Ameryki
- Australia/Nowa Zelandia
Brak istotnych zmian:
- Ameryka Wschodniego Wybrzeża
- Azja Południowo-Wschodnia
- Europa
Wpływ 9503 wydarzeń na ludzi przedstawia się następująco:
- 48% dotyczyło toksyn z owoców morza
- 43% wysoka liczba fitoplanktonu i/lub przebarwienia wody o wpływie społeczno-ekonomicznym
- 7% masowych śmiertelności zwierząt lub roślin
- 2% spowodowało inne skutki (w tym produkcję piany i śluzu)
(Ponadto, w 11% zdarzeń, pojedynczy incydent miał wiele skutków, np. zarówno odbarwienie wody, jak i masową śmiertelność)
Z zapisów wydarzeń związanych z toksynami z owoców morza:
- 35% stanowiły paralityczne toksyny skorupiaków (PST)
- 30% toksyn wywołujących biegunkę skorupiaków (DST)
- 9% zatrucia ciguaterą (CP)
- 9% morskich i słonawych wodnych toksyn sinicowych
- 7% amnezyjnych toksyn skorupiaków (AST)
- 10% innych, w tym neurotoksyczne toksyny skorupiaków (NST), toksyny azaspiracydów (AZA) i toksyczne aerozole
Według regionu pochodziła największa liczba rekordów, w kolejności:
- Europa
- Azja Północna
- Śródziemnomorski
- Wschodnie i zachodnie wybrzeża Ameryki Północnej
- Karaiby
- Pacyfik/Oceania
- Azja Południowo-Wschodnia
Z bardziej ograniczonymi zestawami danych dla Ameryki Południowej i Australii/Nowej Zelandii
Wiele typów HAB miało wpływ na wszystkie regiony geograficzne, ale w różnych proporcjach.
- 50% regionalnych rekordów HAEDAT na Karaibach, Bengueli, Morzu Śródziemnym, Azji Północnej i Południowo-Wschodniej dotyczyło problemów z dużą gęstością fitoplanktonu.
- Toksyny z owoców morza i wpływ zabijania ryb zdominowany we wszystkich innych regionach
Wśród skutków związanych z toksynami:
- Paralityczne toksyny skorupiaków (PST) dominowały w Ameryce Północnej, na Karaibach, Ameryce Południowej, Azji Południowo-Wschodniej i Azji Północnej
- Toksyny biegunkowe skorupiaków (DST) były najczęściej rejestrowane w Europie i na Morzu Śródziemnym (i stanowią pojawiające się zagrożenie w USA) Neurotoksyczne toksyny skorupiaków (NST) ograniczały się do stanu Floryda z Nowej Zelandii
- Zatrucia ludzi z Ciguatera były widoczne w tropikalnym Pacyfiku, Oceanie Indyjskim, Australii i na Karaibach.
Jednak w przeważającej części skutki ograniczały się do zamknięcia obszarów połowu skorupiaków; rzadko do zatruć ludzi. Wyjątek:zapisy zdarzeń Ciguatera opierają się prawie wyłącznie na raportach medycznych o zatruciach ludzi.
Wydarzenia HAB w czasie
Osiem z dziewięciu regionów wykorzystywanych w badaniu wykazało wzrost raportów rejestrowanych przez HAEDAT dotyczących szkodliwych zdarzeń rocznie, z których sześć było statystycznie istotne.
Tymczasem zbiór danych OBIS ogólnie wykazał wzrost pracochłonności próbkowania w pięciu z dziewięciu regionów.
Po połączeniu wszystkich informacji naukowcy nie mogli znaleźć ogólnie żadnego statystycznie istotnego trendu globalnego.
Odkryli jednak również, że produkcja akwakultury wzrosła 16-krotnie, z 11,35 mln ton owoców morza na świecie w 1985 r. do 178,5 mln ton w 2018 r., przy czym największy wzrost miał miejsce w Azji Południowo-Wschodniej i Ameryce Południowej/Karaibach i Ameryce Środkowej, z Ameryka i Europa stabilizują się.
Liczba zarejestrowanych szkodliwych zdarzeń zakwitu glonów w czasie była silnie skorelowana ze zintensyfikowaną produkcją akwakultury we wszystkich regionach z danymi odpowiednimi do badania.
Jednak główny autor Gustaaf M. Hallegraeff z University of Tasmania mówi:Zintensyfikowana akwakultura wyraźnie prowadzi do zwiększenia wysiłków w zakresie monitorowania HAB niezbędnych do utrzymania przemysłu i ochrony zdrowia ludzkiego.
„I równie wyraźnie, wtórnym skutkiem akwakultury jest zanieczyszczenie substancjami odżywczymi. Ale istnieje tutaj duża luka w danych. Przeprowadzając metaanalizę HAB w porównaniu z akwakulturą, uzyskaliśmy dane na temat działań monitorujących HAB przy użyciu rekordów OBIS jako danych zastępczych, ale dane dotyczące zanieczyszczenia składnikami odżywczymi są niewystarczające. Związek między składnikami odżywczymi związanymi z akwakulturą a HAB stanowi zatem ważny kierunek dalszych badań”.
Większe wysiłki w zakresie monitorowania
Wyniki badania
- Czterokrotny wzrost od 1985 do 2018 r. w obserwacjach organizmów odpowiedzialnych głównie za zatrucie mięczakami z biegunką (84 392 rekordy OBIS)
- Siedmiokrotny wzrost obserwacji organizmów odpowiedzialnych głównie za amnezyjne zatrucie mięczaków (128 282 rekordów OBIS)
- 6-krotny wzrost obserwacji organizmów odpowiedzialnych głównie za zatrucie paralityczne skorupiakami (9887 rekordów OBIS)
(Uwaga:niektóre obserwacje mogą obejmować nietoksyczne gatunki lub szczepy).
W każdym przypadku wyraźny wzrost liczby obserwacji problematycznych organizmów szedł w parze ze wzrostem rejestrów powiązanych skutków zespołu toksycznego.
Odkryli również, że obecność toksycznych gatunków HAB nie zawsze dokładnie prognozuje przypadki zatrucia ludzkimi skorupiakami, co w badaniu przypisuje się strategiom zarządzania ryzykiem związanym z bezpieczeństwem żywności w wielu dotkniętych chorobą krajach. Na całym świecie zgłoszono około 11 000 niezakończonych zgonem zdarzeń związanych z zatruciem biegunką mięczaków, głównie w Europie, Ameryce Południowej i Japonii, z skutkami związanymi głównie z zamknięciem obszarów połowu skorupiaków.
Ponadto badanie mówi, że pomimo szeroko rozpowszechnionego występowania odpowiedzialnych gatunków glonów, od czasu pierwotnego incydentu w 1987 roku na Wyspie Księcia Edwarda w Kanadzie nie było żadnych ofiar śmiertelnych wśród ludzi z powodu amnezyjnego zatrucia skorupiakami (150 zachorowań, trzy zgony). Jednak śmiertelność ważnych ssaków morskich związana z ASP jest coraz bardziej niepokojąca na Alasce i w innych częściach zachodniej Ameryki Północnej, a toksyny ASP powiązano ze śmiertelnością cieląt ssaków morskich w Argentynie.
Spośród 3800 na świecie zatruć spowodowanych przez paralityczne skorupiaki w latach 1985–2018 największa liczba (2555 w latach 1983–2013, w tym 165 zgonów) wystąpiła na Filipinach, które są silnie uzależnione od akwakultury dla ludzkiego białka pokarmowego.
DNA i inne zaawansowane metody wykrywania polepszyły wiedzę na temat globalnego rozmieszczenia organizmów wywołujących ciguatera. Zatrucia ciguaterą, rzadko śmiertelne, ale dotykające corocznie 10 000 do 50 000 osób, spadają na Hawajach i pozostają stabilne w Polinezji Francuskiej i na Karaibach, ale stanowią nowe zjawisko na Wyspach Kanaryjskich.
Ryby hodowlane zabite przez zakwity glonów:problem w dużej mierze spowodowany przez człowieka.
Śmiertelność ryb akwakulturowych powoduje znacznie większe szkody gospodarcze niż owoce morza skażone HAB. Zwraca uwagę na badanie:dzikie ryby morskie mogą po prostu odpłynąć od zakwitów, ale te trzymane w niewoli w intensywnych operacjach akwakultury są narażone. Zarejestrowane straty obejmują 71 mln USD w Japonii w 1972 r., 70 mln USD w Korei w 1995 r., 290 mln USD w Chinach w 2012 r. i 100 mln USD w Norwegii w 2019 r.
Zdarzenie śmiertelne chilijskiego łososia w 2016 r. spowodowało rekordową stratę 800 milionów dolarów, powodując poważne niepokoje społeczne.
Ponownie, obecność zabijających ryby gatunków HAB nie pozwala dokładnie przewidzieć strat ekonomicznych, jak pokazuje badanie. Na przykład zakwity Heterosigmy występują na zachodnim i wschodnim wybrzeżu Kanady i USA, ale śmiertelność ryb ogranicza się głównie do zachodniego wybrzeża. W dużej mierze różnica odzwierciedla różnice między miejscami, w których występują zakwity, a względną lokalizacją i wielkością działalności akwakultury.
Szkodliwy gatunek alg, który nie powodował problemów w australijskich lagunach, w 2014 r. zabił w Malezji 50 000 ryb w klatkach. Obecnie jest znany również w Japonii i na Filipinach.
Autorzy zauważają, że niektóre kłopotliwe gatunki glonów mogą się rozwijać, inne zanikać, gdy wody oceaniczne ogrzewają się i zakwaszają.
Komentarz
„Istnieje szeroko rozpowszechnione twierdzenie, że HABs na całym świecie wzrasta pod względem dystrybucji, częstotliwości lub intensywności, więc ilościowa globalna ocena jest od dawna spóźniona” – mówi główny autor prof. Hallegraeff z Instytutu Studiów Morskich i Antarktycznych Uniwersytetu Tasmanii.
„Podczas gdy część literatury HAB w ciągu ostatnich 30 lat wybrała wybrane przykłady, aby potwierdzić globalny wzrost i ekspansję HAB, to nowe podejście do dużych zbiorów danych pokazuje znacznie bardziej zniuansowany trend”, dodaje.
„Nasze badanie stwierdza, że szkody zdrowotne i gospodarcze spowodowane przez szkodliwe mikroalgi — na przykład zatrucie owoców morza, przebarwienia wody, które niszczą turystykę oraz śmierć ryb w akwakulturze — różnią się w zależności od regionu”.
Dodaje współautorkę Adriana Zingone:„Odkryliśmy również, że nadmierna eksploatacja działa jako naturalny mnożnik skutków HAB, prowadząc do wzrostu wpływu niezależnie od rzeczywistego trendu HAB”.
„Należy zauważyć, że w ciągu ostatnich 40 lat zwiększyły się również możliwości i wysiłki w zakresie monitorowania w celu wykrywania szkodliwych gatunków i szkodliwych zdarzeń, zwiększając w ten sposób zgłaszanie szkodliwych zdarzeń na morzach świata” – mówi.
„Brak wydarzeń i tendencje spadkowe, podobnie jak wszystkie negatywne wyniki, są rzadko publikowane. Niezależnie od tego, czy liczba HAB rośnie na całym świecie, czy nie, ich wpływ jest coraz większym problemem na całym świecie”.
Mówi współautor Henrik Oksfeldt Enevoldsen:„Ponieważ populacja ludzka stale rośnie wraz z zapotrzebowaniem na zasoby, HAB będą, jak można było przewidzieć, stanowić poważne zagrożenie pod względem bezpieczeństwa i ochrony owoców morza, przeszkodę w rekreacyjnym użytkowaniu morza i problem dla branży turystycznej”.
„Występowanie szkodliwych gatunków z biegiem czasu i ich wpływ na człowieka ulegną zmianie lokalnie, regionalnie i globalnie wraz ze skutkami, jakie klimat, hydrografia i presja człowieka wywierają na środowisko przybrzeżne”.
„Zrozumienie trendów i wzorców dystrybucji szkodliwych gatunków i zdarzeń w wielu skalach przestrzennych i czasowych pomoże przewidzieć, czy, gdzie i kiedy należy się spodziewać HAB, ich częstotliwości i intensywności. Ta wiedza ma fundamentalne znaczenie dla skutecznego zarządzania HAB oraz optymalizacji wykorzystania i wartości przestrzeni morskiej na obszarach przybrzeżnych”.
Johan Hanssens, Sekretarz Generalny Flandrii Departament Gospodarki, Nauki i Innowacji, sponsor tego raportu, podsumował:„Ten raport o stanie jest bardzo aktualnym przypomnieniem, na początku Dekady Nauki o Oceanach na rzecz Zrównoważonego Rozwoju ONZ, że dokładna zrozumienie naturalnych i ekologicznych procesów zachodzących w oceanach ma kluczowe znaczenie dla rozwoju niebieskiej gospodarki, teraz, gdy wiele krajów nadbrzeżnych zwraca się do morza o dodatkowe zasoby, w tym zaopatrzenie w żywność. Międzynarodowa współpraca naukowa jest niezbędna i najskuteczniejsza, aby sprostać powiązanym wyzwaniom”.
Odniesienie:„Obserwowany globalny wzrost zakwitów glonów można przypisać zintensyfikowanemu monitorowaniu i pojawiającym się wpływom zakwitów” 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 i Adriana Zingone, 8 czerwca 2021 r. Komunikacja Ziemia i środowisko .
DOI:10.1038/s43247-021-00178-8
Nowy portal interaktywny
Na nowym interaktywnym portalu (https://
Używane kluczowe publiczne bazy danych
Baza danych szkodliwych glonów (HAEDAT)
Jedyna istniejąca baza danych informacji o szkodliwych zdarzeniach związanych z algami z całego świata, podsumowanych jako „zdarzenia” związane z działaniem zarządczym lub negatywnym wpływem ekonomicznym/ekologicznym. Obejmuje przypadki nietoksycznych przebarwień wody, śluzu, anoksji lub innych uszkodzeń ryb. Link: https://haedat.
HABMAP-OBIS:Baza danych o zasięgu geograficznym szkodliwych gatunków
Baza danych zawiera informacje biogeograficzne, w postaci map referencyjnych, gatunków mikroalg, które są wymienione w taksonomicznej liście referencyjnej szkodliwych mikroalg MKOl-UNESCO. Ponieważ wpisy dotyczą tych taksonów niezależnie od wewnątrzgatunkowej zmienności toksyczności i skutków, baza danych zawiera ogólnoświatową mapę potencjalnych zagrożeń związanych z występowaniem gatunków toksycznych. Link: https://
Lista referencyjna taksonomiczna MKOl-UNESCO szkodliwych mikroalg
Obejmuje formalnie przyjęte nazwy ponad 150 mikroalg planktonowych lub bentosowych, w przypadku których udowodniono, że wytwarzają toksyny. Liczba gatunków na liście podwoiła się na przestrzeni lat. Link: https://gatunki morskie.
Te zbiory danych pomogą w przyszłości odpowiedzieć na trzy główne pytania:
- Rozmieszczenie gatunków HAB, zdarzeń HAB i toksyn na całym świecie
- Jak zmienia się rozkład geograficzny, charakterystyka, częstotliwość i intensywność HAB i czy zmiany te można przypisać globalnym zmianom
- Jak zmiana klimatu zmienia wpływ HAB na zdrowie ludzi, ekosystemy, ekonomię, bezpieczeństwo żywności i wody
Tło
Glony są niezbędne do życia na Ziemi i rybołówstwa. Ale kiedy niektóre gatunki „zakwitną”, mogą wyrządzić szkody na różne sposoby.
Około 5000 gatunków mikroalg tworzy podstawę wodnych łańcuchów pokarmowych, pomaga kontrolować poziom CO2 w atmosferze i wytwarza mniej więcej połowę tlenu na świecie. Sprawcami problemów jest około 250 gatunków, które mogą wytwarzać silne toksyny lub powodować szkody poprzez samą biomasę.
Szkodliwe zdarzenie związane z algami jest szeroko definiowane jako „każde zdarzenie, w którym glony mają negatywny wpływ na ludzi, zwierzęta lub inne organizmy”. Należą do nich:
- Bioakumulacja toksyn w owocach morza osiągająca poziomy niebezpieczne do spożycia przez ludzi lub zakaz zbierania dzikich lub hodowlanych skorupiaków lub innych owoców morza.
- Obfitość szkodliwych glonów powodująca zamknięcie m.in. plaża lub zakład odsalania
- Zakwit toksycznych lub nietoksycznych mikroalg powodujący odbarwienie wody, szumowiny lub piany powodujące szkody w turystyce
Inicjatywa Global Harmful Algal Bloom Status Report (GHSR) jest finansowana przez rząd Flandrii za pośrednictwem projektu DIPS-4-Ocean Assessments (link) w ramach funduszu powierniczego UNESCO/Flandrii na rzecz wspierania działań UNESCO w tej dziedzinie Nauki (FUST).
Główni autorzy:19 głównych autorów z 15 krajów (w tym dwóch z Australii, dwóch z Francji, trzech z USA)
- Gustaaf M. Hallegraeff, Uniwersytet Tasmanii, Australia
- Donald M. Anderson, Woods Hole Oceanographic Institution, USA
- Catherine Belin, IFREMER, Francja
- Marie-Yasmine Bottein, ekspertyza ekotoksykologii i zrównoważonego rozwoju, Francja
- Eileen Bresnan, Szkocja morska, Wielka Brytania
- Mireille Chinain, Institut Louis Malardé-UMR241, Tahiti
- Henrik Enevoldsen, Międzyrządowa Komisja Oceanograficzna UNESCO, Uniwersytet w Kopenhadze, Dania
- Mitsunori Iwataki, Uniwersytet Tokijski, Japonia
- Bengt Karlson, Szwedzki Instytut Meteorologiczny i Hydrologiczny, Badania Oceanograficzne, Szwecja
- Cynthia H. McKenzie, Rybołówstwo i Oceany Kanada, Kanada
- Inés Sunesen, CONICET – UNLP, Argentyna
- Grant C. Pitcher, University of Cape Town, Republika Południowej Afryki
- Pieter Provoost, Międzyrządowa Komisja Oceanograficzna UNESCO, Ostenda, Belgia
- Anthony Richardson, CSIRO Oceans and Atmosphere oraz University of Queensland, Australia
- Laura Schweibold, Institut Universitaire Européen de la Mer, Francja
- Patricia A. Tester, Ocean Tester, USA
- Vera L. Trener, Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna, USA
- Aletta T. Yñiguez, Uniwersytet Filipin, Filipiny
- Adriana Zingone, Stazione Zoologica Anton Dohrn, Włochy
O programie HAB:
Międzyrządowy Panel ds. Szkodliwych Zakwitów Algalów (IOC-IPHAB), będący częścią Międzyrządowej Komisji Oceanograficznej UNESCO, zainicjował w Paryżu w kwietniu 2013 r. opracowanie Globalnego Raportu o Statusie HAB, opracowanego przy wsparciu Rządu Flandrii w ramach MKOl International Program wymiany danych i informacji oceanograficznych (IODE), który zarządza zarówno bazą danych szkodliwych alg (HAEDAT), jak i systemem informacji o różnorodności biologicznej oceanów (OBIS). Partnerami są Międzynarodowa Rada Badań Morza (ICES), Organizacja Nauki Morskiej Północnego Pacyfiku (PICES) oraz Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA).
OBIS koncentruje się na globalnej dystrybucji wszystkich gatunków morskich, w tym gatunków HAB, które są toksyczne dla ludzi i ryb, zgodnie z listą referencyjną taksonomiczną MKOl-UNESCO Szkodliwych Mikroglonów (podzbiór Światowego Rejestru Gatunków Morskich), podczas gdy HAEDAT posiada informacje w szczególności w przypadku zdarzeń HAB, które mają negatywny wpływ na społeczeństwo ludzkie, czy to przez wysoką biomasę (zatykanie sieci rybackich, zamykanie plaż), zabijanie ryb w akwakulturze lub zdarzenia związane z toksynami owoców morza prowadzące do zamknięcia hodowli skorupiaków, zatrucia ludzi, a nawet śmierci.
