Массовая гибель морских животных у берегов Южной Австралии долгое время оставалась загадкой. Пляжи оказались усеяны мёртвыми рыбами, скатами, осьминогами и крабами, а люди жаловались на проблемы с дыханием. Теперь учёные установили неожиданную причину катастрофы — редкий и крайне токсичный вид водорослей. Об этом сообщает Earth.
Масштаб экологической катастрофы
На протяжении восьми месяцев вдоль побережья Южной Австралии распространялось токсичное цветение водорослей, охватившее около 20 тысяч квадратных километров океана. Под воздействие попала почти треть всей береговой линии региона.
По оценкам специалистов, погибло несколько миллионов морских организмов более чем 550 видов. Ущерб затронул не только экосистемы, но и рыболовство с туризмом, которые столкнулись с серьёзными экономическими потерями. Подобные процессы показывают, насколько уязвимы морские системы к резким биологическим сдвигам, когда баланс фитопланктона и среды нарушается — об этом ранее говорили исследования, связанные с загадочным свечением Южного океана.
"На пляже возникает странное, тревожное ощущение — всё выглядит зловеще и непривычно", — говорит морской биолог Шона Мюррей из Технологического университета Сиднея.
Неожиданный виновник цветения
Первичные анализы воды указывали на присутствие водорослей Karenia mikimotoi. Однако этот вид не способен вырабатывать бреветоксины — опасные нейротоксины, обнаруженные позже в моллюсках.
Чтобы разобраться в противоречии, команда учёных применила методы ДНК-секвенирования. Результат оказался неожиданным: основным источником токсинов стала крайне редкая водоросль Karenia cristata, ранее зафиксированная всего дважды — у берегов Южной Африки и в водах возле Ньюфаундленда.
Почему Karenia cristata оказалась смертельно опасной
Лабораторные исследования подтвердили, что Karenia cristata вырабатывает бреветоксины в концентрациях, превышающих показатели Karenia brevis — вида, вызывающего "красные приливы" во Флориде.
Эти токсины нарушают работу натриевых каналов в нервных клетках. У рыб это приводит к потере контроля над дыханием и быстрой гибели. У людей воздействие аэрозольных токсинов вызывает кашель, сдавленность в груди и симптомы, схожие с астмой.
Кроме того, плотные скопления водорослей резко снижают уровень кислорода в воде, создавая дополнительный стресс для морской фауны — подобные механизмы уже связывали с тем, как океан способен накапливать и высвобождать опасные вещества, включая процессы, описанные в исследованиях про углеродные ловушки в океане.
Условия, которые запустили цветение
Исследования показывают, что цветения Karenia обычно начинаются в открытом океане и затем переносятся к берегу течениями. Полузакрытые моря Южной Австралии способствуют накоплению клеток у побережья.
Важную роль сыграли и температурные условия. Karenia cristata предпочитает прохладную воду — от 14 до 18 градусов. После морской тепловой волны последующее охлаждение создало идеальную среду для быстрого роста.
Дополнительное питание водоросли получили за счёт апвеллинга, который приносит азот и другие питательные вещества из глубин океана.
Токсичные водоросли и риск для человека
Бреветоксины сохраняются в окружающей среде даже после гибели самих водорослей. В результате в Австралии впервые в истории были закрыты устричные и мидиевые фермы из-за обнаружения этих токсинов.
В прибрежных городах, включая Аделаиду, фиксировались жалобы на проблемы с дыханием — симптомы, хорошо известные по вспышкам красных приливов в Северной Америке.
"Мы ещё не вышли из зоны риска. Новый приток питательных веществ может снова запустить цветение", — предупреждает исследователь Майк Стир из Южно-Австралийского научно-исследовательского института.
Сравнение: обычные цветения и текущий случай
Типичные цветения вредных водорослей длятся несколько недель и затрагивают ограниченные участки побережья.
В случае с Karenia cristata событие продолжалось месяцами, охватило огромную территорию и сопровождалось рекордной токсичностью, что делает его исключительным по масштабу и последствиям.
Плюсы и минусы современных методов реагирования
Катастрофа выявила сильные и слабые стороны существующих подходов.
Плюсы: развитие спутникового мониторинга, быстрые ДНК-тесты, раннее предупреждение для рыболовства и туризма.
Минусы: сложность прогнозирования редких видов, ограниченные данные о химической "конкуренции" водорослей, высокая стоимость постоянного мониторинга.
Советы по снижению рисков вредных цветений
Развивать системы раннего обнаружения с использованием спутников и буёв.
Регулярно тестировать воду и морепродукты на наличие токсинов.
Ограничивать поступление питательных веществ в прибрежные воды.
Информировать население о рисках во время активных цветений.
Популярные вопросы о токсичном цветении водорослей
Как определить опасное цветение водорослей?
Признаками могут быть изменение цвета воды, пена на берегу и массовая гибель морских животных.
Опасно ли купаться во время цветения?
Да, вдыхание аэрозолей с токсинами может вызвать проблемы с дыханием и раздражение глаз.
Что лучше для защиты побережья — мониторинг или очистка?
Наиболее эффективен ранний мониторинг, позволяющий минимизировать последствия до пика цветения.