Повышение токсичности водорослевых цветений связано с эвтрофикацией и изменением климата

Эвтрофикация (обогащение водоемов питательными веществами) и изменение климата вызывают новую растущую проблему — увеличение токсичности некоторых водорослевых цветений в пресноводных озерах и эстуариях по всему миру. Это угрожает водным организмам, здоровью экосистем и безопасности питьевой воды для людей.

Исследователи из Университета штата Орегон и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл представили этот анализ в журнале Science. Ученые отмечают, что по мере усиления эвтрофикации будет расти и доля токсигенных штаммов цианобактерий в составе вредоносных цветений. Эти микроорганизмы, существующие около 3,5 млрд лет, вновь адаптируются к новым условиям, угрожая той самой жизни, возникновению которой они когда-то способствовали.

Особую озабоченность вызывает Microcystis sp. — почти повсеместно распространенная цианобактерия, процветающая в теплых, богатых питательными веществами и стоячих водах. В условиях высокой освещенности и окислительного стресса штаммы, производящие микроцистин, получают преимущество перед нетоксичными формами и со временем вытесняют их, что приводит к формированию всё более токсичных цветений. «Цианобактерии — это, по сути, тараканы водного мира», — отмечает Тимоти Оттен, научный сотрудник. По данным Агентства по охране окружающей среды США, не менее трети из 123 000 американских озер площадью более 4 га могут содержать токсигенные цианобактерии.

Исследования показывают, что микроцистин, являющийся мощным токсином для печени и возможным канцерогеном, играет защитную роль, помогая цианобактериям справляться с окислительным стрессом. Наибольший риск воздействия токсинов, находящихся в основном внутри клеток, существует у поверхности воды, что вызывает опасения в связи с рекреационным использованием водоемов. Также серьезной проблемой является хроническое воздействие этих соединений через питьевую воду. «При потеплении климата, росте уровня CO₂ и перегрузке водоемов питательными веществами масштабы и продолжительность токсичных цветений цианобактерий будут только усиливаться», — заключает Оттен.