Ученые сообщают о первом дистанционном подводном обнаружении вредоносных водорослей и токсинов
Ученые из Национальных центров прибрежных океанологических исследований NOAA (Национальное управление океанических и атмосферных исследований США) и Исследовательского института аквариума Монтерей-Бей (MBARI) впервые успешно провели дистанционное обнаружение вредоносного вида водорослей и его токсина под поверхностью океана. Об этом достижении сообщается в июньском выпуске журнала Oceanography.
Это событие стало важной вехой в усилиях NOAA по мониторингу типа и токсичности вредоносных цветений водорослей (ВЦВ). Считается, что ВЦВ увеличиваются не только в своем глобальном распространении, но и в частоте, продолжительности и тяжести последствий. Они наносят ущерб здоровью прибрежных экосистем и представляют угрозу как для людей, так и для морской жизни. Ожидается, что изменение климата усугубит эту тенденцию, поскольку на многие ключевые процессы, управляющие динамикой ВЦВ, такие как температура воды и океаническая циркуляция, влияет климат.
Роботизированный прибор, разработанный MBARI, — Environmental Sample Processor (ESP) — действует как полностью функциональная аналитическая лаборатория в море. Он позволяет исследователям собирать клетки водорослей и извлекать генетическую информацию, необходимую для идентификации организма, а также токсин для оценки риска для людей и дикой природы. Затем ESP проводит специализированные молекулярные измерения обилия видов и токсинов и передает результаты в лабораторию по радиосигналам.
«Это первое автономное обнаружение как вида ВЦВ, так и его токсина подводным сенсором, — отмечает Грег Дусетт, доктор философии, исследователь-океанограф из лаборатории NOAA по прибрежному экологическому здоровью и биомолекулярным исследованиям в Чарльстоне. — Это позволяет нам определять не только организм, вызывающий цветение, но и токсичность события, что в конечном итоге определяет, представляет ли оно угрозу для общественности и экосистемы».
Для первой демонстрации способности ESP обнаруживать ВЦВ и их токсины Дусетт и его коллега из MBARI Крис Шолин нацелились на определенные виды водорослей рода Pseudo-nitzschia и их нейротоксин домоевую кислоту в заливе Монтерей, Калифорния.
Pseudo-nitzschia и домоевая кислота вызывают обеспокоенность в районе залива Монтерей уже более десятилетия. В 1991 году в заливе была зафиксирована первая в США вспышка отравления домоевой кислотой, которая привела к необычной гибели множества пеликанов и бакланов, питавшихся сардинами и анчоусами, накопившими токсин. Весной 1998 года массовая гибель морских львов в районе залива Монтерей была связана с их питанием анчоусами, загрязненными домоевой кислотой.
«Наша программа мониторинга общественного здоровья — одна из многих групп, которые могут напрямую выиграть от технологии ESP и ее способности обеспечить раннее предупреждение о надвигающемся цветении и его токсичности, — сказал Грегг Ланглуа, директор Программы мониторинга морских биотоксинов штата Калифорния. — Это критически важная информация для прибрежных менеджеров и работников здравоохранения для смягчения последствий».
Помимо улучшения прогнозирования ВЦВ, это исследование внесет вклад в быстро развивающуюся Объединенную систему океанических наблюдений США (IOOS), добавив новый способ наблюдений за прибрежным океаном.