西海岸有毒的藻類綻放與太平洋的溫暖斑點捆綁在一起

西海岸有毒的藻類綻放與太平洋的溫暖斑點捆綁在一起

2015史無前例的西海岸有毒藻類盛開似乎與異常溫暖的海洋環境有關 - 綽號“斑點” - 在那年的冬季和春季。

水華關閉了從加利福尼亞南部到不列顛哥倫比亞省北部的漁業。

“我們每隔三到五年左右就會發生有毒的藻類事件導致貝類在華盛頓和俄勒岡州海岸附近關閉,但沒有一個像這一樣大,”大學研究科學家Ryan McCabe說。華盛頓大氣與海洋研究聯合研究所,國家海洋與大氣管理局的合作中心。

“這個完全不同,我們的結果表明它與不尋常的海洋條件有關。”

“這篇論文非常重要,因為它確定了海洋狀況與2015中有毒水華的大小之間的聯繫,導致許多物種的食物網中含有最高水平的軟骨藻酸污染,”共同作者Kathi Lefebvre表示。 NOAA西北漁業科學中心的生物學家。 “隨著海洋環境繼續在全球範圍內升溫,這令人大開眼界。”

研究人員發現,2015有害藻華,其空間範圍和毒性水平的記錄,由單一種類的矽藻主導, 假nitzschia australis通常在加利福尼亞州以南的地方找到。

藻綻放10 10該地圖顯示了2015西海岸有毒藻類的影響。 用軟骨藻酸檢測橙色哺乳動物符號,而那些染成紅色的符號也表現出中毒症狀。 數字表明有多少哺乳動物受到影響。 陰影和陰影區域顯示鳳尾魚漁業,近海Dungeness和岩蟹捕撈以及貝類捕撈的封閉。 (信用:NOAA的西北漁業科學中心)

細胞分裂開始進入高潮

溫暖的水不僅使這個物種得以生存,而且還創造了一個有利於其生長的環境。 在2015早期,溫暖的“斑點”已經移向岸邊並沿著西海岸蔓延。 較溫暖的水會產生較不緻密的表面水,更容易漂浮在表面,在那裡它可能會耗盡營養。

舊金山州立大學的共同作者William Cochlan以前的實驗室研究表明 P. australis 可以從各種來源非常快地吸收氮,並且在營養耗盡的溫水中看起來勝過其他無毒的浮游植物。

對於新研究,發表在期刊上 “地球物理研究快報”,研究人員進行了實驗 P. australis 來自2015綻放。 他們表明,當這些細胞經歷更溫暖的溫度並獲得更多營養時,它們可以使細胞分裂率增加一倍或三倍,從而使它們可能在海上相當快地大量繁殖。

“當春天的風向變化帶來更深,營養豐富的水向上靠近海岸,一小部分人口 P. australis 華盛頓大學海洋學教授,共同作者Barbara Hickey說:“它成了一個大人口,後來被西海岸的春末風暴衝上岸。”

這在一年中占主導地位尤其具有破壞性 P. australis.

“這個物種幾乎總是劇毒,”合著者Raphael Kudela說,他是加州大學聖克魯茲分校的海洋生態學家。 “它在加利福尼亞州的每個春天開花,並且經常有海洋哺乳動物的影響。 但要看 P. australis 像這樣上下沿岸是前所未有的。“

有毒藻類有多種形式,但在西海岸附近,主要的健康和經濟威脅來自各種各樣的 擬菱形藻 在某些條件下可能產生軟骨藻酸的物種,這種物質會導致胃腸道窘迫,癲癇發作,記憶喪失,甚至死亡。

毒素可以在剃刀蛤和貽貝中積累,使它們對人類消費不安全。 但是生態系統中的影響更為廣泛和持久。 含有毒素的貝類和鳳尾魚可以被海洋哺乳動物和鳥類食用。 如果有毒的藻類沉澱到海底,它們也會被像螃蟹這樣的底棲動物吃掉,然後變得不安全。

5月下旬,一隻海獅被發現在華盛頓海灘上抽搐,在其糞便中發現了軟骨藻酸。

“這是我們以前在華盛頓從未見過的東西,當我們聽到這個消息時,我們知道一件大事正在發生,”共同作者,NOAA西北漁業科學中心研究海洋學家Vera Trainer說。

'顯著聯繫'

那一年,有史以來海洋哺乳動物影響的最大地理範圍。

6月份由NOAA主導的遊輪2015從加利福尼亞州南部到不列顛哥倫比亞省溫哥華島採集水。 這項新研究包括在華盛頓開花結束時收集的觀察結果,以及其他正在進行的海灘監測和水樣採集工作,這些措施可以過濾海水以查看它所包含的生命。

西北漁業科學中心的研究人員在高分辨率掃描電子顯微鏡下檢查水樣,以確定存在的物種。

“當我們開始越來越多的樣本與剃刀蛤毒性的峰值相符時,很明顯 P. australis 是整個沿海地區的主要物種,“培訓師說。

幾十年來,州資源管理者一直在收集貝類來監測毒素。 在水面上,奧林匹克地區有害藻華合作夥伴關係和其他努力所收集的樣本也促成了25年度有毒藻類事件的記錄。

新論文將剃刀蛤毒素的歷史與海洋氣候變異指數進行了比較,發現與厄爾尼諾現象和長期太平洋年代際振盪有關。

“那裡存在著重要的聯繫,”麥凱布說。 “有毒事件也往往與先前確立的海洋生態系統變化相吻合。 我們以前沒有建立過這種聯繫,我認為這很有趣。”

海洋氣候循環有助於了解並更好地預測有毒藻類繁殖的出現。 雖然blob是一次性事件,並非由於全球變暖,但它提供了一個了解氣候變化可能是什麼樣子的窗口。

“像物種一樣 偽nitzchia McCabe說,他們非常有能力利用背景變暖。 “偽nitzchia總是沿著我們的海岸。 事實上,他們幾乎被設計為利用這樣的情況 - 溫暖的溫度和低營養 - 這是令人擔憂的。“

他建議通過收集海岸和海上的貝類和水樣來監測有害的藻類大量繁殖,以確定是否存在毒素或產生毒素的藻類,如果存在,則檢測哪些物種。 “如果沒有像這樣的穩定資助計劃,我們就會失明。”

其他共同作者來自加拿大漁業和海洋部,加利福尼亞州索薩利託的海洋哺乳動物中心和NOAA的西北漁業科學中心。 該研究主要由NOAA的國家沿海海洋科學中心贊助的沿海海洋研究中心資助。

額外的資金來自美國國家科學基金會,美國國立衛生研究院和SFSU的COAST。

資源: 華盛頓大學

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