Algblomning i Östersjön, där extrema blomningar är ett stort problem. Fångad juni 2016, av European Space Agency Sentinel-3A-satelliten, som hjälper till att övervaka till exempel koncentrationer av alger, suspenderat material och klorofyll i havsvatten, användbart för att förutsäga skadliga algblomningar. Hälsan och sårbarheten hos marina ekosystem är grundläggande för våra kunskap om havets produktivitet och i sin tur fiskbestånd. Kredit:European Space Agency
UNESCO IOC levererar den första globala utvärderingsrapporten efter 7 års arbete av 109 experter i 35 länder, vilket skapar en baslinje för att upptäcka och mäta den förändrade distributionen, frekvensen och intensiteten av skadliga – ofta giftiga – algblomningar.
En aldrig tidigare skådad analys av nästan 10 000 evenemang med skadlig algblomning (HAB) världen över under de senaste 33 åren lanserades idag av UNESCO:s mellanstatliga oceanografiska kommission.
Den första globala statistiska analysen någonsin undersökte ~9 500 HAB-händelser under 33 år och fann att skadan orsakad av HABs ökar i takt med tillväxten av vattenbruksindustrin och marin exploatering och kräver mer forskning om kopplingar.
Studien har genomförts under sju år av 109 forskare i 35 länder och fann att rapporterade HAB-händelser har ökat i vissa regioner och minskat eller hållits stabila i andra. En allmänt uttalad uppfattning att HAB är på frammarsch över hela världen, kanske på grund av klimatförändringar, bekräftas inte.
Men studien, "Upplevd global ökning av algblomning kan tillskrivas intensifierad övervakning och framväxande blomningseffekter", publicerad i Nature-tidskriften Communications Earth &Environment , skapar världens första baslinje mot vilken man kan spåra framtida förändringar i platsen, frekvensen och effekterna av HAB, som skiljer sig beroende på vilken av de 250 skadliga marina algerterna som är inblandade och var, vilket kräver bedömning på en art för art och plats per webbplats.
Databaser utvinns
Forskarna bröt både den globala databasen över skadliga algerhändelser (HAEDAT), bestående av 9 503 händelser med en eller flera inverkan på det mänskliga samhället, och databasen Ocean Biodiversity Information System (OBIS), som innehåller 7 miljoner mikroalgerobservationer, inklusive 289 668 giftiga algerter händelser.
Studien fann att regionalt registrerade HAB-händelser, efter att ha korrigerats för högre nivåer av övervakningsinsatser, har
Ökad:
- Centralamerika/Karibien
- Sydamerika
- Medelhavet
- Norra Asien
Minskad:
- West Coast America
- Australien/Nya Zeeland
Ingen betydande förändring:
- Amerikas östkust
- Sydostasien
- Europa
De 9 503 händelsernas effekter på människor fördelar sig enligt följande:
- 48 % inblandade skaldjursgifter
- 43 % högt antal växtplankton och/eller vattenmissfärgningar med socioekonomisk påverkan
- 7 % massa djur- eller växtdödlighet
- 2 % orsakade andra effekter (inklusive skum- och slemproduktion)
(Dessutom, i 11 % av händelserna, hade en enstaka incident flera effekter, t.ex. både vattenmissfärgning och massdödlighet)
Av händelseposter kopplade till skaldjursgifter:
- 35 % var paralytiska skaldjursgifter (PST)
- 30 % Diarrhetic Shellfish Toxins (DST)
- 9 % Ciguatera-förgiftning (CP)
- 9 % cyanobakteriella toxiner i havet och bräckt vatten
- 7 % amnesiska skaldjursgifter (AST)
- 10 % andra, inklusive neurotoxiska skaldjurstoxiner (NST), Azaspiracid Shellfish Toxins (AZA) och giftiga aerosoler
För region, det största antalet poster kom från, i ordning:
- Europa
- Norra Asien
- Medelhavet
- Nordamerikas östra och västra kust
- Karibien
- Stillahavsområdet/Oceanien
- Sydostasien
Med mer begränsade datamängder för Sydamerika och Australien/Nya Zeeland
Alla geografiska regioner påverkades av flera HAB-typer, men i varierande proportioner.
- 50 % av regionala HAEDAT-poster i Karibien, Benguela, Medelhavet, Nord- och Sydostasien relaterade till problem med hög växtplanktondensitet.
- Toxiner från skaldjur och fisk dödar effekter som domineras i alla andra regioner
Bland toxinrelaterade effekter:
- Paralytic Shellfish Toxins (PST) rådde i Nordamerika, Karibien, Sydamerika, Sydostasien och Nordasien
- Diarrétiska skaldjursgifter (DST) var de vanligast registrerade i Europa och Medelhavet (och är ett framväxande hot i USA) Neurotoxiska skaldjursgifter (NST) begränsades till den amerikanska delstaten Florida, med ett enda utbrott som också rapporterades från Nya Zeeland
- Mänskliga förgiftningar från Ciguatera var framträdande i det tropiska Stilla havet, Indiska oceanen, Australien och Karibien.
För det mesta var effekterna dock begränsade till avstängningar av skaldjursfångstområden; sällan till mänskliga förgiftningar. Undantaget:Ciguatera-händelser är nästan uteslutande baserade på medicinska rapporter om mänskliga förgiftningar.
HAB-händelser över tid
Åtta av nio regioner som användes i studien visade ökningar av rapporter loggade via HAEDAT om skadliga händelser per år, varav sex var statistiskt signifikanta.
OBIS-datauppsättningen visade under tiden generellt en ökning av provtagningsansträngningen i fem av de nio regionerna.
När all information kombinerades kunde forskarna inte hitta någon statistiskt signifikant global trend totalt sett.
De fann dock också att vattenbruksproduktionen ökade 16 gånger från totalt 11,35 miljoner ton skaldjur 1985 till 178,5 miljoner ton 2018, med de största ökningarna i Sydostasien och Sydamerika/Karibien och Centralamerika, med Nordamerika. Amerika och Europa stabiliserar sig.
Antalet registrerade skadliga algblomningshändelser över tid var starkt korrelerat med intensifierad vattenbruksproduktion i alla regioner med data som är lämpliga för studien.
Men, säger huvudförfattaren Gustaaf M. Hallegraeff från University of Tasmania:Intensifierat vattenbruk driver helt klart en ökning av HAB-övervakningsinsatser som är avgörande för att upprätthålla industrin och skydda människors hälsa.
"Och lika tydligt är en sekundär effekt av vattenbruk näringsföroreningar. Men det finns ett stort datagap här. Genom att genomföra en metaanalys av HABs vs vattenbruk hade vi data om HAB-övervakningsinsatser med OBIS-poster som en proxy men data om näringsföroreningar är otillräckliga. Relationen mellan vattenbruksrelaterade näringsämnen och HAB representerar därför en viktig riktning för vidare forskning.”
Större övervakningsinsatser
Studien visade
- En fyrfaldig ökning från 1985 till 2018 i observationer av organismer som huvudsakligen är ansvariga för diarrétisk skaldjursförgiftning (84 392 OBIS-poster)
- En 7-faldig ökning av observationer av organismer som huvudsakligen är ansvariga för amnesisk skaldjursförgiftning (128 282 OBIS-poster)
- En sexfaldig ökning av observationer av organismer som huvudsakligen är ansvariga för paralytisk skaldjursförgiftning (9 887 OBIS-poster)
(Obs:Vissa observationer kan inkludera icke-toxiska arter eller stammar.)
I varje fall gick den tydliga ökningen av antalet observationer av problematiska organismer parallellt med en ökning av registreringar av associerade toxiska syndromeffekter.
De fann också att förekomsten av giftiga HAB-arter inte alltid exakt förutsäger fall av mänskliga skaldjursförgiftningar, vilket studien tillskriver riskhanteringsstrategierna för livsmedelssäkerhet i många drabbade länder. Ungefär 11 000 icke-dödliga händelser relaterade till diarrétisk skaldjursförgiftning rapporterades över hela världen, mestadels från Europa, Sydamerika och Japan, med effekter som mestadels bestod av stängningar av skaldjursupptagningsområden.
Studien säger också, trots utbredd spridning av de ansvariga algerterna, har det inte inträffat några mänskliga dödsfall från amnesisk skaldjursförgiftning sedan den ursprungliga incidenten 1987 på Prince Edward Island, Kanada (150 sjukdomar, tre dödsfall). Men ASP-associerad dödlighet hos viktiga marina däggdjur är av växande oro i Alaska och andra delar av västra Nordamerika, och ASP-toxiner har kopplats till marina däggdjurs kalvdödlighet i Argentina.
Av världens 3 800 mänskliga paralytiska skaldjursförgiftningar från 1985 till 2018 inträffade det största antalet (2 555 från 1983 till 2013, inklusive 165 dödsfall) i Filippinerna, som är starkt beroende av vattenbruk för mänskligt matprotein.
DNA och andra avancerade detektionsmetoder har förbättrat kunskapen om den globala utbredningen av ciguateraframkallande organismer. Ciguateraförgiftningar, sällan dödliga men som drabbar 10 000 till 50 000 personer årligen, har minskat på Hawaii och förblivit stabila i Franska Polynesien och Karibien men utgör ett nytt fenomen på Kanarieöarna.
Odlad fisk dödad av algblomning:Till stor del ett mänskligt genererat problem.
Dödligheten i vattenodlad finfisk står för mycket större ekonomiska skador än HAB-förorenade skaldjur. Noterar studien:vilda marina fiskar kan helt enkelt simma bort från blomningar, men de som hålls fångna i intensiva vattenbruksverksamheter är sårbara. Bokförda förluster inkluderar 71 miljoner USD i Japan 1972, 70 miljoner USD i Korea 1995, 290 miljoner USD i Kina 2012 och 100 miljoner USD i Norge 2019.
En chilensk laxdödlighet 2016 orsakade en rekordförlust på 800 miljoner dollar, vilket orsakade stor social oro.
Återigen, förekomsten av fiskdödande HAB-arter förutsäger inte exakt ekonomiska förluster, visar studien. Heterosigma-blomningar förekommer till exempel på Kanadas och USA:s väst- och östkust, men fiskdödligheten är mestadels begränsad till västkusten. Till stor del återspeglar skillnaden skillnaderna mellan platser där blomningar förekommer och vattenbruksverksamhetens relativa läge och storlek.
En skadlig algert som inte orsakade några problem i australiensiska laguner dödade 50 000 burfiskar i Malaysia 2014. Den är nu även känd i Japan och Filippinerna.
Författarna noterar att vissa besvärliga algarter kan frodas, andra minskar när havsvattnet värms upp och försuras.
Kommentar
"Det har funnits ett allmänt uttalat påstående att HAB över hela världen ökar i distribution, frekvens eller intensitet, så en kvantitativ global bedömning är sedan länge väntad", säger huvudförfattaren Prof. Hallegraeff vid Institutet för marina och antarktiska studier, University of Tasmania.
"Medan en del av HAB-litteraturen under de senaste 30 åren har handplockat utvalda exempel för att göra anspråk på en global ökning och expansion av HAB, visar denna nya big data-strategi en mycket mer nyanserad trend", tillägger han.
"Vår studie drar slutsatsen att de hälso- och ekonomiska skador som orsakas av skadliga mikroalger - skaldjursförgiftning, missfärgning av vatten som fördärvar turismen och fiskens död i vattenbruk, till exempel - skiljer sig åt mellan regioner."
Tillägger medförfattaren Adriana Zingone:"Vi fann också att överexploatering fungerar som en naturlig multiplikator av effekterna av HAB, vilket leder till en ökning av effekterna oberoende av en faktisk trend i HAB."
"Det bör noteras att under de senaste 40 åren har kapaciteten och övervakningsinsatserna för att upptäcka skadliga arter och skadliga händelser också ökat, vilket ökar rapporteringen av skadliga händelser över världens hav", säger hon.
”Frånvaron av händelser och minskande trender, som alla negativa resultat, publiceras sällan. Oavsett om HAB ökar globalt eller inte, är deras effekter ett växande problem över hela världen.”
Medförfattaren Henrik Oksfeldt Enevoldsen säger:"När den mänskliga befolkningen fortsätter att öka i takt med resursbehovet kommer HAB:er förutsägbart att utgöra ett allvarligt hot när det gäller säkerhet och säkerhet för skaldjur, ett hinder för rekreationsanvändning av havet och ett problem för turistnäringen.”
"Förekomster av skadliga arter över tid och deras mänskliga påverkan kan förväntas förändras lokalt, regionalt och globalt tillsammans med de effekter som klimat, hydrografi och mänskligt tryck utövar på kustmiljön."
"Att förstå trender och distributionsmönster för skadliga arter och händelser i flera rumsliga och tidsmässiga skalor kommer att hjälpa till att förutsäga om, var och när man kan förvänta sig HABs, deras frekvens och intensitet. Denna kunskap är grundläggande för effektiv hantering av HAB och för att optimera användningen och värdena av det maritima rummet i kustområden.”
Johan Hanssens, generalsekreterare Flanderns avdelning för ekonomi, vetenskap och innovation, en sponsor för denna rapport, avslutade:"Denna lägesrapport är en mycket läglig påminnelse, i början av FN:s årtionde för havsvetenskap för hållbar utveckling, att en grundlig förståelse för naturliga och ekologiska processer i havet är avgörande för utvecklingen av den blå ekonomin, nu när många kustländer vänder sig till havet för att få ytterligare resurser, inklusive livsmedelsförsörjning. Internationellt vetenskapligt samarbete är väsentligt och mest effektivt för att möta de associerade utmaningarna.”
Referens:"Upplevd global ökning av algblomningar kan tillskrivas intensifierad övervakning och framväxande blomningseffekter" av Gustaaf M. Hallegraeff, Donald M. Anderson, Catherine Belin, Marie-Yasmine Dechraoui Bottein, Eileen Bresnan, Mireille Chinain, Henrik Enevoldsen, Mitsunori I. , 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 och Adriana Zingone, 8 juni 2021, Kommunikation Jord och miljö .
DOI:10.1038/s43247-021-00178-8
Ny interaktiv portal
På en ny interaktiv portal (https:/
Använda viktiga offentliga databaser
The Harmful Algal Event Database (HAEDAT)
Den enda befintliga databasen med information om skadliga alghändelser från hela världen, sammanfattad i "händelser" förknippade med en förvaltningsåtgärd eller negativ ekonomisk/ekologisk påverkan. Inkluderar fall av giftfria vattenmissfärgningar, slem, anoxi eller andra skador på fisk. Länk: https://haedat.
HABMAP-OBIS:Databas om det geografiska området för skadliga arter
Databasen tillhandahåller biogeografisk information, som refererade kartor, över de mikroalger som är listade i IOC-UNESCO:s taxonomiska referenslista över skadliga mikroalger. Eftersom poster berör dessa taxa oavsett den intraspecifika variationen i toxicitet och påverkan, tillhandahåller databasen en världsomspännande karta över potentiella risker relaterade till förekomsten av giftiga arter. Länk: https:/
IOC-UNESCO:s taxonomiska referenslista över skadliga mikroalger
Inkluderar formellt accepterade namn på 150+ planktoniska eller bentiska mikroalger som har visat sig producera toxiner. Antalet arter i listan har fördubblats under åren. Länk: https://marinespecies.
Dessa datauppsättningar kommer att hjälpa till att lösa tre huvudfrågor i framtiden:
- Fördelningen av HAB-arter, HAB-händelser och toxiner globalt
- Hur den geografiska fördelningen, egenskaperna, frekvensen och intensiteten hos HAB förändras och om dessa förändringar kan hänföras till globala förändringar
- Hur klimatförändringar förändrar effekterna av HAB på människors hälsa, ekosystem, ekonomi, mat- och vattensäkerhet
Bakgrund
Alger är viktiga för livet på jorden och för fisket. Men när vissa arter "blommar" kan de orsaka skada på olika sätt.
Cirka 5 000 arter av mikroalger utgör grunden för akvatiska näringskedjor, hjälper till att kontrollera atmosfärens CO2-nivåer och producerar ungefär hälften av världens syre. Bråkmakarna är cirka 250 arter som kan producera potenta toxiner eller orsaka skada genom sin rena biomassa.
En skadlig alghändelse definieras brett som "varje händelse där människor, djur eller andra organismer påverkas negativt av alger." Dessa inkluderar:
- En bioackumulering av toxiner i skaldjur som når nivåer som är osäkra för mänsklig konsumtion, eller ett förbud mot att skörda vilda eller odlade skaldjur eller andra skaldjur.
- Ett överflöd av skadliga alger som orsakar stängning av t.ex. en strand eller avsaltningsanläggning
- En blomning av giftiga eller giftfria mikroalger som orsakar missfärgat vatten, avskum eller skum som skadar turismen
Initiativet Global Harmful Algal Bloom Status Report (GHSR) finansieras av Flanders regering genom projektet DIPS-4-Ocean Assessments (länk) som en del av UNESCO/Flanders Fund-in-Trust för stöd till UNESCO:s verksamhet på området of Science (FUST).
Huvudförfattare:19 huvudförfattare från 15 länder (inklusive två från Australien, två från Frankrike, tre från USA)
- Gustaaf M. Hallegraeff, University of Tasmania, Australien
- Donald M. Anderson, Woods Hole Oceanographic Institution, USA
- Catherine Belin, IFREMER, Frankrike
- Marie-Yasmine Bottein, Ekotoxikologi och expertis för hållbar utveckling, Frankrike
- Eileen Bresnan, Marine Scotland, Storbritannien
- Mireille Chinain, Institut Louis Malardé-UMR241, Tahiti
- Henrik Enevoldsen, Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO, Köpenhamns universitet, Danmark
- Mitsunori Iwataki, University of Tokyo, Japan
- Bengt Karlson, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut, Oceanografisk forskning, Sverige
- Cynthia H. McKenzie, Fisheries and Oceans Kanada, Kanada
- Inés Sunesen, CONICET – UNLP, Argentina
- Grant C. Pitcher, University of Cape Town, Sydafrika
- Pieter Provoost, Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO, Oostende, Belgien
- Anthony Richardson, CSIRO Oceans and Atmosphere och University of Queensland, Australien
- Laura Schweibold, Institut Universitaire Européen de la Mer, Frankrike
- Patricia A. Tester, Ocean Tester, USA
- Vera L. Trainer, National Oceanic and Atmospheric Administration, USA
- Aletta T. Yñiguez, University of the Philippines, Filippinerna
- Adriana Zingone, Stazione Zoologica Anton Dohrn, Italien
Om HAB-programmet:
Den mellanstatliga panelen för skadlig algblomning (IOC-IPHAB), en del av UNESCO:s Intergovernmental Oceanographic Commission, initierade utvecklingen av den globala HAB-statusrapporten i Paris i april 2013, utvecklad med stöd av Flanderns regering inom IOC International Oceanografiskt data- och informationsutbytesprogram (IODE), som hanterar både databasen för skadliga algerhändelser (HAEDAT) och Ocean Biodiversity Information System (OBIS). Partners inkluderar International Council for the Exploration of the Sea (ICES), The North Pacific Marine Science Organisation (PICES) och International Atomic Energy Agency (IAEA).
OBIS fokuserar på den globala spridningen av alla marina arter inklusive de HAB-arter som är giftiga för människor och fiskar som omfattas av IOC-UNESCO:s taxonomiska referenslista över skadliga mikroalger (en delmängd av World Register of Marine Species), medan HAEDAT har information. specifikt på HAB-händelser som har en negativ inverkan på det mänskliga samhället, vare sig det beror på hög biomassa (tilltäppning av fiskenät, stängning av strand), dödade fiskar från vattenbruk eller händelser med toxin från skaldjur som leder till nedläggningar av skaldjursodlingar, mänskliga förgiftningar eller till och med dödsfall.
