Исследование обнаружило источник токсичных "зеленых" водорослевых цветений, и результаты "пахнут"

В 2016 году все внимание было приковано к эстуарию Сент-Люси на юго-востоке Флориды, где в праздничные выходные 4 июля пляжи закрыли из-за огромного количества токсичной зеленой слизи, покрывшей части этого 7-мильного залива, связанного с прибрежной речной системой. Microcystis aeruginosa — пресноводная сине-зеленая водоросль, способная производить токсины, — нанесла ущерб этой важной экосистеме, что побудило исследователей из Океанографического института Харбор-Бранч Университета Флориды (FAU Harbor Branch) докопаться до корня проблемы. Это цветение последовало за годичным исследованием "от водораздела до рифа". Результаты исследования, которое выявило основной источник питательных веществ, вызывающих вредоносные цветения водорослей, связаны с неприятным запахом.

Вопреки распространенному заблуждению, что эти вредоносные цветения вызываются исключительно периодическими сбросами из озера Окичоби, исследование FAU Harbor Branch предоставляет несколько линий доказательств того, что источники питательных веществ в местных бассейнах, включая локальные канализационные и септические системы, загрязняли эстуарий Сент-Люси, особенно его урбанизированные участки и водосборный бассейн. Результаты исследования опубликованы в журнале Harmful Algae.

"Долгое время считалось, что цветения водорослей в озере Окичоби, вызванные загрязнением, например, стоками с ферм, являются единственной причиной цветений и их токсинов в эстуарии Сент-Люси, — сказал ведущий автор исследования Брайан Э. Лапуант, доктор философии, научный профессор FAU Harbor Branch. — Мы хотели исследовать роль локальных септических систем, которой ранее пренебрегали".

Чтобы отличить влияние на качество воды грунтовых вод и ливневых стоков в эстуарии Сент-Люси от воздействия, непосредственно связанного с периодическими сбросами из озера Окичоби, Лапуант и его коллеги провели комплексный анализ взаимодействия септических систем, грунтовых и поверхностных вод. Они проанализировали пробы грунтовых вод в двух жилых районах со стареющими септическими системами, идентифицированными как приоритетные для перевода на централизованную канализацию, и искали изотопы азота в воде и сукралозу — искусственный подсластитель, который не расщепляется организмом или каким-либо процессом очистки.

Из собранных образцов исследователи четко идентифицировали, что загрязнение сточными водами является значимым фактором ухудшения качества воды и экологической дисфункции в эстуарии Сент-Люси и ниже по течению на прибрежных рифах. Доказательства показали, что азот из бытовых сточных вод от септических систем был основным источником высоких концентраций азота в эстуарии и прибрежных рифах ниже по течению.

Сочетание пресноводных условий в эстуарии с обогащением сточными водами азотом (в форме аммония) создало "идеальный шторм" биореактора, который поддерживал рост и выработку токсинов у Microcystis. Эти конкретные пресноводные цветения Microcystis (и их токсины) учащаются в эстуариях и прибрежных водах по всему миру и, как ожидается, будут расширяться по масштабу и интенсивности с глобальным изменением климата.

"В районе исследования эстуария Сент-Люси программы перевода с септиков на централизованную канализацию, включающие удаление азота и фосфора с помощью передовых методов очистки сточных вод, могут помочь решить эту проблему и смягчить будущие вредоносные цветения водорослей, — сказал Лапуант. — Эти улучшения в пределах местного водосбора в сочетании с увеличением накопления и улучшением управления питательными веществами к северу от озера Окичоби в совокупности улучшат условия как в эстуарии Сент-Люси, прилегающих частях Индиан-Ривер-Лагун и прибрежных рифах ниже по течению от пролива Сент-Люси, а также лучше защитят здоровье человека".