Вопреки широко распространенному заблуждению о том, что периодические сбросы из озера Окичоби сами по себе вызывают это вредоносное цветение водорослей, исследование FAU Harbour Branch предоставляет множество доказательств того, что источники питательных веществ в местных бассейнах, включая местные сточные воды и септические системы, загрязнили устье Сент-Люси. , в частности, его урбанизированные части, а также водораздел. Результаты исследования опубликованы в журнале Harmful Algae.«Долгое время считалось, что цветение водорослей в озере Окичоби, вызванное загрязнением, например стоками с ферм, несут единоличную ответственность за цветение и их токсины в устье Сент-Люси», — сказал Брайан Э. Лапойнт.
Доктор философии, ведущий автор исследования и профессор-исследователь из FAU Harbour Branch, который недавно представил эти результаты на девятой Национальной конференции США по вредоносному цветению водорослей. «Мы хотели исследовать роль локальных септических систем, на которые ранее не обращали внимания».Хотя водоросли всегда присутствуют в естественных водоемах, таких как океаны и реки, некоторые из них могут выделять токсины, которые могут нанести серьезный вред людям, животным, рыбам и другим частям экосистемы. Это вредное цветение водорослей стимулируется такими факторами окружающей среды, как свет, соленость и уровни питательных веществ, таких как азот и фосфор. Азот и фосфор содержатся в высоких концентрациях в отходах жизнедеятельности человека и сточных водах.
Чтобы отличить воздействие на качество воды от подземных вод и ливневых стоков из устья Сент-Люси от других воздействий, непосредственно связанных с периодическими стоками из озера Окичоби, Лапойнт и его сотрудники провели всесторонний анализ взаимодействия септических систем, грунтовых и поверхностных вод. Они проанализировали отбор проб подземных вод в двух жилых районах со стареющими септическими системами, определенными как высокоприоритетные участки преобразования септиков в канализацию, и провели поиск водных изотопов азота и сукралозы, искусственного подсластителя, который не может быть расщеплен организмом или каким-либо процессом обработки для этого. иметь значение.Они взяли пробы поверхностной воды в каналах C-44 и C-23 и прибрежных рифах в поисках растворенных питательных веществ, а также сукралозы, а также собрали и проанализировали макрофиты, фитопланктон и ткань водорослей. На протяжении всего исследования отслеживались поступления пресной воды в систему устья Сент-Люси, включая осадки и сбросы через каналы C-44, C-23 и C-24, а также количество бактерий на всех четырех участках в пределах исследуемой области.
Из образцов для исследования Лапойнт и его сотрудники четко определили, что загрязнение сточных вод является важным фактором снижения качества воды и экологической дисфункции в устье Сент-Люси и прибрежных рифах ниже по течению. Данные, полученные из образцов, которые они собрали и протестировали, показали, что азот человеческих сточных вод из септических систем был основным источником высоких концентраций азота в устье и прибрежных рифах ниже по течению, причем последние представляют собой самую северную степень роста кораллов в Южной Флориде.Сочетание пресноводных условий в устье в сочетании с обогащением сточных вод азотом (аммонием) привело к созданию биореактора «идеального шторма», который поддерживал рост и выработку токсинов Microcystis.
Эти конкретные пресноводные цветения Microcystis (и токсины) увеличиваются в эстуариях и прибрежных водах по всему миру, и ожидается, что их масштабы и интенсивность будут расширяться с глобальным изменением климата. Некоторые из наиболее хронических цветений происходят в озере Эри, реке Кейп-Фир, устье лагуны Патос в Бразилии и озере Тайху в Китае.Для исследования Lapointe также использовал данные нескольких биогеохимических обсерваторий Land Ocean (LOBO), установленных в устье Сент-Люси. LOBO — это значительная сеть мониторинга в лагуне реки Индийская, которая предоставляет пользователям возможность наблюдать и прогнозировать качество воды в режиме реального времени.
«В районе исследования эстуария Сент-Люси программы по отводу септиков в канализацию, которые включают удаление азота и фосфора за счет усовершенствованной очистки сточных вод, могут помочь решить эту проблему и уменьшить вредное цветение водорослей в будущем», — сказал Лапоинт. "Эти улучшения в пределах местного водораздела в сочетании с увеличением запасов и рационального использования питательных веществ к северу от озера Окичоби в совокупности улучшат условия как в устье Сент-Люси, так и в прилегающих частях лагуны реки Индиан, а также на прибрежных рифах ниже по течению от залива Сент-Люси. в то же время лучше защищая здоровье человека ».По данным Агентства по охране окружающей среды США, вредоносное цветение водорослей является серьезной экологической проблемой во всех 50 штатах.
Сине-зеленые водоросли или цианобактерии, известные как красные приливы, коричневые приливы и зеленые приливы, такие как Microcystis, считаются вредоносным цветением водорослей и могут иметь серьезные последствия для здоровья человека, водных экосистем и экономики.