Вредоносное цветение водорослей в заливе Монтерей обнаружено в ходе многоучрежденческого эксперимента
В северной части залива Монтерей в этом месяце небольшая флотилия судов и роботизированных подводных аппаратов выполняет своего рода водный балет, наблюдая и отслеживая эволюцию и последствия цветения водорослей. Это часть проекта CANON (Контролируемая, гибкая и новаторская сеть наблюдений) Института исследований аквариума залива Монтерей (MBARI) и полевых испытаний BloomEx с участием многих организаций. Время проведения оказалось удачным: с помощью развернутого для эксперимента массива инструментов было обнаружено и отслежено значительное цветение токсичных водорослей Pseudo-nitzschia australis, продуцирующих домоевую кислоту. Эти данные сопровождаются сообщениями от Департамента рыбы и дичи Калифорнии о заболевших и гибнущих морских млекопитающих.
Большинство океанологических исследований предполагает либо установку приборов на стационарных буйковых станциях для «точечных измерений», либо движение исследовательских судов по сетке. В обоих случаях изучаемая область обычно остается фиксированной, даже когда интересующие ученых объекты перемещаются течениями. Основная цель CANON — разработать методы отслеживания таких объектов (например, цветения фитопланктона) по мере их движения в океане и изучения изменений в сообществе микроскопического планктона с течением времени. Некоторые виды цветения, однако, доминируют водорослями, производящими токсины, вредные для морских птиц, млекопитающих и потенциально для человека.
Эксперимент CANON представляет альтернативную, хотя и технически сложную, стратегию: использование инструментов, судов и роботизированных аппаратов, которые дрейфуют вместе с объектами или следуют за ними. В идеале такие средства могли бы следовать за цветением дни или даже недели. В октябре команда сосредоточилась на высокопродуктивной, но быстро меняющейся прибрежной зоне залива Монтерей, объединив усилия с экспериментом Исследовательской лаборатории ВМС США и другими организациями в рамках совместного эксперимента BloomEx.
Цель эксперимента — идентифицировать, охарактеризовать и спрогнозировать развитие и перемещение цветения фитопланктона в заливе Монтерей в масштабах времени от дней до недель. Фокус — на северной части залива, где осенью обычно развиваются высококонцентрированные цветения. Общий план включает обнаружение цветения, его «метку» дрифтерами и глайдерами, слежение с помощью автономных подводных аппаратов (AUV) и прогнозирование с помощью моделей.
Три автоматизированных пробоотборных процессора (ESP) MBARI, заякоренные в северной части залива, фильтруют морскую воду и анализируют ДНК микроорганизмов в режиме реального времени, передавая данные по радио. Различные AUV, глайдеры, дрифтеры и суда маневрируют вокруг них, собирая дополнительные физико-химические данные. Система поддержки принятия решений, разработанная совместно MBARI и Университетом Южной Калифорнии, отслеживает все активы и данные в реальном времени и доступна онлайн.
В научном плане был быстро обнаружен сильный сигнал цветения Pseudo-nitzschia australis в смеси с цветением динофлагеллят Prorocentrum micans. Ветры вызвали апвеллинг, что привело к образованию цветений у поверхности в центральной части залива, которые затем переместились к северному и восточному побережью. Когда ветры стихли, масса водорослей, по-видимому, опустилась на глубину 10–20 метров. Исследователи ожидают, что эти водоросли впоследствии будут вновь подняты апвеллингом к поверхности.