Je hebt misschien gehoord van rode vloed op het nieuws. Wat is het? Het klinkt gevaarlijk en walgelijk. Deze worden veroorzaakt door algenbloei, die de zuurstof van het water uitputten, de golven verkleuren en gifstoffen in het water afgeven.
En deze rode getijden doden, meer specifiek, vissen, dolfijnen, zeekoeien en vele andere dieren in de oceaan. Maar ze kunnen schadelijk zijn voor mensen en huisdieren zonder dat u ooit een voet in de buurt van het water zet.
Door de mens gemaakte pesticiden en andere chemicaliën die mensen gebruiken, spoelen onze oceanen binnen en veroorzaken schadelijke algenbloei. Sommige van deze uitbraken van algen zijn giftig, ze doden zeedieren, veroorzaken ademhalingsproblemen bij mensen en honden en maken sommige van onze schelpdieren onveilig om te eten.
Karenia Brevis: het giftige micro-organisme dat de stranden beïnvloedt
Dus, wat is precies een rode vloed? De rode vloed wordt veroorzaakt door een micro-organisme genaamd Karenia brevis, ook gekend als K. brevis. Het voedt zich met verschillende voedingsstoffen en wordt vaak verspreid in de Golfkust van de Verenigde Staten door stromingen en windpatronen.
Het micro-organisme produceert gifstoffen die het zeeleven lager in de voedselketen doden. Het kan bijvoorbeeld schaaldieren, zeekrabben vergiftigen en het zeeleven ziek maken terwijl je de voedselketen opwerkt. De gifstoffen komen ook in de lucht terecht, waardoor mensen misselijk worden, vooral degenen met reeds bestaande ademhalingsproblemen.
Rode vloed is niet nieuw en bestaat al honderden jaren, lang voordat kustlijnen ontwikkeld werden. Volgens milieuactivisten voedt commerciële ontwikkeling het echter en maakt het veel erger dan het anders zou zijn.
De reden is dat dit micro-organisme zich kan voeden met de voedingsstoffen in meststoffen die van boerderijen of gazons in het water sijpelen. Het Okeechobee-meer in Zuid-Florida is bijvoorbeeld vervuild met dit soort kunstmestafvoer, en dit vervuilde water uit het meer is zeker in de golf gestroomd.
Er lijkt een duidelijke correlatie te zijn tussen de stroom vervuild water uit Lake Okeechobee, die het rode tij kan voeden dat in de golf te zien is. Wetenschappers hebben geen direct verband gelegd - ze hebben niet gezegd dat de vervuiling deze uitbarsting van rode vloed rechtstreeks heeft veroorzaakt.
Nogmaals, rode vloed kan en komt van nature voor, en het voedt zich met een verscheidenheid aan voedingsstoffen. Wat kunnen staten en naties doen om te voorkomen dat het regelmatig op het strand verschijnt? Het eerste is om maatregelen te nemen om te voorkomen dat verontreinigende stoffen zoals kunstmest in het water sijpelen.
Rode vloed en blauwgroene algen
Echter, rode getijden en de algen die te zien zijn op Lake Okeechobee zijn niet hetzelfde. De blauwgroene bloei die te zien is op Lake Okeechobee wordt veroorzaakt door cyanobacteriën - niet Karenia brevis.
Karenia brevis heeft zout water nodig om te gedijen. Cyanobacteriën in het meer voeden zich ook met vervuiling door zaken als lekkage van septische tanks en op stikstof en fosfor gebaseerde mest.
Het veroorzaakt ook gezondheidsproblemen bij mensen en huisdieren. Onderzoekers geloven dat langdurige blootstelling mogelijk verband houdt met zeer ernstige aandoeningen, waaronder de ziekte van Alzheimer en amyotrofische laterale sclerose (ALS).
Maar het zijn twee verschillende soorten micro-organismen: de ene veroorzaakt de problemen in het binnenland en de andere veroorzaakt de problemen die we zien in zout water langs de stranden. Ze kunnen zich echter allebei voeden met hetzelfde type vervuiling door nutriënten, dat afkomstig is van boerderijen in Zuid-Florida in het Okeechobee-meer en dat ook van het meer in de golf is gestroomd.
Rood tij kan zout water bruinachtig rood kleuren en zo heeft het zijn naam gekregen. Maar we hoeven geen verkleurde naaktslakken voor de kust te zien om te weten dat hij er is. Wanneer tonnen dode vissen op onze stranden aanspoelen, is dat een trefzeker teken van rode vloed.
Naast het doden van vissen, stoot rode vloed een gif uit in de lucht dat mensen met ademhalingsproblemen moeten vermijden. Het is het meest uitgesproken in Lake Okeechobee, maar komt ook voor in meren, rivieren, estuaria en vooral retentievijvers in de staat.
Het neemt vele vormen aan, sommige ernstiger dan andere. Een van de meest voorkomende is Lyngbya. Het ziet eruit als bruine smurrie en mensen verwarren het vaak met dood zeegras - maar dat is het niet.
En als je vis vangt en eet die Lyngbya heeft opgegeten, kan dat leiden tot wat we noemen zeevruchtenvergiftiging. Maar er zijn ook meer ernstige vormen die het water op groene verf of blauwpaars kunnen laten lijken.
Deze giftige bloei in zoet water maakt een toxine vrij, microcystine genaamd, dat wetenschappers hebben gekoppeld aan leverschade bij mensen en een hersentoxine genaamd BMAA dat is gecorreleerd aan neurodegeneratieve ziekte, die je, in tegenstelling tot rode vloed, niet kunt ruiken.
Algen: het goede en het slechte nieuws voor uw gezondheid
De kleine organismen die rode getijden veroorzaken, zijn ook een essentieel onderdeel van ons ecosysteem. Algen zijn niet echt planten, maar een behoorlijk diverse reeks organismen die kunnen fotosynthetiseren, wat betekent dat ze energie uit zonlicht gebruiken om CO2 om te zetten in zuurstof en suiker.
Ze kunnen eencellig of meercellig zijn, dus het zal je misschien verbazen te horen dat zeewier en kelp geen planten zijn - het zijn eigenlijk algen. Algen kunnen in het water, op de grond of zelfs in de sneeuw leven.
Het kunnen elementaire cellen zijn zoals bacteriën of meer complexe zoals de eukaryote cellen in ons eigen lichaam. Het type algen dat rode getijden veroorzaakt, is vaak dinoflagellaat K Brevis.
Het zijn gewoon microscopisch kleine eencellige plankton; vrij zwevende organismen die worden rondgedragen door golven en stromingen. Een rode vloed is eigenlijk een algenbloei waarbij deze organismen zich snel voortplanten en repliceren, wat een opeenhoping van miljoenen organismen veroorzaakt in slechts een liter water.
Dinoflagellaten en algenbloei zijn op zichzelf niet per se slecht. In feite houden wetenschappers niet van de allesomvattende term rode vloed en geven ze de voorkeur aan de termen algenbloei en schadelijke algenbloei om iets te onderscheiden dat slechts een begroeiing is van een die daadwerkelijk schadelijk is.
En dinoflagellaten zijn een behoorlijk belangrijk onderdeel van het ecosysteem. Velen zijn fotosynthetisch en creëren hun eigen energie uit zonlicht, en ze worden voedsel voor veel in de oceaan levende wezens die de energie doorgeven aan het grotere voedselweb.
Maar er kunnen zich bloemen vormen wanneer het water verandert als gevolg van een lager zoutgehalte, warmere oppervlaktetemperaturen of een verhoogd aantal voedingsstoffen in het water, die mogelijk afkomstig kunnen zijn van menselijke activiteit.
Soms kunnen deze bloemen gevaarlijk zijn en produceren ze gifstoffen. Dit zijn giftige stoffen die in levende cellen of organismen worden geproduceerd, zoals slangen- en spinnengif.
Veel van deze dinoflagellaten produceren exotoxine, dwz visgif - ofwel gif gemaakt door vissen of dingen die vissen doden.
Hier hebben we het over de dodelijke vissoort, en deze gifstoffen kunnen ook schadelijk zijn voor mensen en huisdieren, vooral omdat ze zich kunnen ophopen in zaken als schaaldieren, die je ziek kunnen maken of zelfs dodelijk kunnen maken als je dan zou eten.
In Florida wordt het jaarlijkse rode tij dat op de stranden aanspoelt veroorzaakt door een soort algen die bekend staat als Karenia brevis, die brevet-toxines produceert. Dit zijn smaak- en geurloze moleculen die het centrale zenuwstelsel van zowel vissen als mensen aantasten.
Na het eten van besmette schaaldieren, kun je beginnen met maagklachten zoals braken en diarree en eindigen met neurologische symptomen zoals tintelingen, problemen met het warm en koud voelen, duizeligheid en verminderde coördinatie.
Dit gebeurt omdat de brevet-toxines lange cyclische structuren zijn die zich combineren tot membraankanalen op onze neuronen, waardoor ze vuren wanneer ze dat niet zouden moeten doen.
Andere algensoorten kunnen verbindingen produceren zoals saxitoxinen die zich ook in schelpdieren ophopen en paralytische schelpdiervergiftiging veroorzaken.
Als je die schelpdieren eet, kunnen deze gifstoffen ervoor zorgen dat je dagen of weken de controle over je spieren verliest. Het kan leiden tot verlamming of de dood. En niet alleen het eten van besmette vis en schaaldieren kan een probleem zijn.
Golven kunnen algencellen openbreken en de gifstoffen in de lucht afgeven, wat betekent dat je ze op het strand zou kunnen inademen. En het inademen van deze gifstoffen kan leiden tot allergie-achtige symptomen, zoals hoesten, niezen en lopende ogen.
Je hoeft niet eens dicht bij het water te zijn om deze gifstoffen in te ademen. Ze kunnen tot anderhalve kilometer landinwaarts reizen als de wind precies op de juiste manier waait, wat betekent dat u symptomen kunt ervaren zonder zelfs maar naar het strand te gaan.
Deze gifstoffen kunnen zelfs uw huisdieren aantasten.
Een regenboog van kleuren, niet alleen rood
Ondanks de naam zijn echter niet alle rode getijden rood. Ze komen in een regenboog van kleuren, waaronder bruin, oranje, geel, bordeaux en rood, gebaseerd op de exacte algensoort die de bloei veroorzaakt.
Verschillende soorten bevatten verschillende pigmenten, waarvan er vele een rol spelen bij het opvangen van licht voor fotosynthese of als zonnebrandmiddel.
Dinoflagellaten die een complex van zowel peridinine- als chlorofylmoleculen gebruiken, kunnen het bereik van het licht dat ze opvangen vergroten, waardoor hun fotosynthetisch vermogen en de hoeveelheid energie die ze kunnen creëren, toenemen.
Het rode pigment helpt dus om meer groen licht op te vangen en reflecteert meer rood licht in onze ogen, waardoor de getijden hun karakteristieke kleur krijgen. Maar soms zenden deze getijden hun eigen licht uit - echt helder blauwe lichtflitsen in het water veroorzaakt door de algen.
Sommige dinoflagellaten die rode getijden veroorzaken, kunnen ook een flits van blauw licht uitstralen wanneer ze in het water worden gestoord, hetzij door een beukende golf of een kajakpeddel. Het licht komt van een bioluminescent molecuul dat luciferine wordt genoemd.
Luciferine-moleculen komen voor in veel verschillende wezens. Het is hetzelfde molecuul dat vuurvliegjes hun glans geeft.
Rode getijden bij u in de buurt volgen
Naties hebben een geïntegreerd oceaanobservatiesysteem nodig om dit soort gebeurtenissen, die dodelijk kunnen zijn, te helpen volgen. De website van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) vertelt je waar de specifieke bloemen zijn, en als je weet waar ze zijn, kun je deze gebieden vermijden.
"De rode vloed in Florida is een kleine microscopisch kleine schadelijke algenbloei die een zeer krachtig neurotoxine produceert", legt dr. Barbara Kirkpatrick, senior wetenschapper bij het Mote Marine-laboratorium, uit. "Strandgangers inhaleren dat gif dat eigenlijk een trigger is voor astma."
"We hadden een enorme dolfijnsterfte. De lamantijn, ze inhaleren het ook, en ze komen uiteindelijk om." "Rode stropdassen, als ze naar onze gemeenschap komen, hebben op zoveel manieren invloed op ons. Niemand mag ziek worden van een dag op het strand." Van 10 uur 's ochtends tot 5 uur 's middags staan lokale strandwachten op hun torens.
Wanneer je een bloei van rode vloed ziet binnenkomen, heeft het een donkerdere tint aan het water en geeft het een taanachtige tint. "De strandwachten rapporteren over windsnelheid en -richting, irritatie van de luchtwegen, de hoeveelheid dode vissen op het strand", vervolgt Kirkpatrick.
"Dit zijn subjectieve rapporten. Zou ik kwantitatieve gegevens willen zien in plaats van kwalitatieve gegevens? Ja, absoluut." "Als we observatiesystemen zouden hebben die 24/7 in onze wateren zijn en kijken naar de hoeveelheid toxine die zowel in de lucht is die we inademen als in het water - mogelijk zweefvliegtuigen en of andere AUV's die de bloei voor ons in kaart brengen, dat geeft astmapatiënten de hoofden omhoog.
En dus is de noodzaak om het Amerikaanse Integrated Ocean Observing System (IOOS) de status van schadelijke algenbloei te laten evalueren essentieel om mensen gezond te houden. We houden het eten in de gaten en we kijken naar het water dat we drinken. Waarom kon het niet overgaan op het monitoren van onze werkelijke luchtkwaliteit, inclusief rode vloed?
