วิทยาศาสตร์

บุปผาสาหร่ายที่เป็นพิษเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่?

บุปผาสาหร่ายที่เป็นพิษเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

สาหร่ายบุปผาในเกรตเลกส์ชายแดนแคนาดา - สหรัฐอเมริกา [ที่มาของภาพ:หอดูดาว NASA Earth Flickr]

ความชุกของบุปผาสาหร่ายที่เป็นพิษกำลังเพิ่มขึ้นทั่วโลกและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศดูเหมือนจะเป็นปัจจัยสาเหตุหนึ่ง

สาหร่ายบานคืออะไร?

สาหร่ายที่เป็นอันตราย (HAB) เกิดขึ้นเมื่อสาหร่ายขนาดเล็กเพิ่มขึ้นในระบบน้ำและอาจได้รับผลกระทบทั้งน้ำจืดและน้ำทะเล การเปลี่ยนสีของน้ำเป็นสัญญาณอย่างหนึ่งของการมีสาหร่ายบาน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเซลล์เม็ดสีมีความหนาแน่นสูง HABs ผลิตสารพิษตามธรรมชาติซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ และมักเกี่ยวข้องกับการตายของสัตว์ทะเลจำนวนมาก ได้แก่ ปลาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลเต่าทะเลและนกทะเล ตัวอย่างเช่นในปี 2547 ปลาโลมาปากขวด 107 ตัวตายตามแนวชายฝั่งฟลอริดาหลังจากที่พวกมันกินปลาเมนฮาเดนที่ปนเปื้อนซึ่งเป็นปลาที่อยู่ในตระกูล Clupeidae ปลาได้กิน Brevetoxin ในปริมาณสูงซึ่งเกิดจากแพลงก์ตอนที่เรียกว่าไดโนแฟลเจลเลต Manatees เสียชีวิตจากการกิน Brevetoxin ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการกินหญ้าทะเลเช่น เทลาสเซียเทสทูดินัม. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลชนิดอื่น ๆ ที่เสี่ยงต่อการเกิดพิษต่อระบบประสาท ได้แก่ North Atlantic Right Whale ซึ่งกินแพลงก์ตอนสัตว์จำนวนมากและเต่าทะเล Loggerhead มนุษย์ยังมีความเสี่ยงจากการบริโภคอาหารทะเลที่ปนเปื้อน

บางพื้นที่ของโลกมีความเสี่ยงมากกว่าพื้นที่อื่น ๆ อ่าวเมนได้รับผลกระทบจากบุปผาเป็นประจำ Alexandrium fundyenseไดโนแฟลเจลเลตอื่น อ่าวเม็กซิโกได้รับผลกระทบจากกระแสน้ำสีแดง (ที่เรียกว่าเนื่องจากสีของเซลล์สร้างเม็ดสี) ซึ่งเกิดจาก คาเรเนียเบรวิส และผืนน้ำแคลิฟอร์เนียสัมผัสกับบุปผา Pseudo-nitzschia. ภูมิภาคอื่น ๆ ที่บุปผาเป็นเรื่องธรรมดาคือแอฟริกาใต้

แม้ว่าบุปผาเหล่านี้บางส่วนจะเรียกว่า "red tides" แต่สีที่แท้จริงของ HAB จะแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ ในหลาย ๆ กรณีการปรากฏตัวของพวกมันเกิดจากปัจจัยทางธรรมชาติทั้งหมด แต่มีสาเหตุมากขึ้นจากกิจกรรมของมนุษย์รวมถึงมลภาวะของไนเตรตและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินเรียกอย่างถูกต้องว่าไซยาโนแบคทีเรียรวมถึงความหลากหลายที่เรียกว่า Microcystis เป็นเวลาหลายปีแล้วที่ Lake Erie ได้รับผลกระทบจากรูปแบบนี้เป็นประจำซึ่งก่อให้เกิดสารพิษที่เรียกว่า microcystin ตามรายงาน 76 หน้าที่ส่งโดยสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (EPA) ไปยังสภาคองเกรสมี microcystin มากกว่า 100 ชนิด อย่างน้อยสี่แห่งในน้ำประปาใน Toledo ในเดือนสิงหาคม 2014 ทำให้น้ำประปาเปรอะเปื้อน

ในรายงาน EPA ระบุว่าข้อมูลที่ไม่เพียงพอเกี่ยวกับบุปผาสาหร่ายที่เป็นอันตรายกำลังจำกัดความสามารถในการป้องกันไม่ให้พวกมันเข้าสู่แหล่งน้ำ Peter Grevatt ผู้อำนวยการสำนักงานน้ำบาดาลและน้ำดื่มของ EPA กล่าวว่าข้อ จำกัด ด้านเงินทุนบางส่วนอาจเป็นข้อ จำกัด งานวิจัยที่สำคัญที่สุดประเด็นหนึ่งเกี่ยวกับวิธีการปรับปรุงเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเพื่อขจัดสารพิษ

ผลกระทบที่เป็นอันตรายในมนุษย์

ต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลเสียต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจาก microcystin แม้ว่า microcystin-LR จะโจมตีตับและระบบประสาทส่วนกลาง บุปผาสาหร่ายบางชนิดอาจส่งผลต่อสมองทำให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ กรดโดโมอิกซึ่งผลิตโดยไดอะตอมในทะเลเช่น Pseudo-nitzschiaเป็นตัวอย่างหนึ่งที่ทำให้สมองถูกทำลายความจำเสื่อมและเสียชีวิต

อากาศเปลี่ยนแปลง

นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์มาระยะหนึ่งแล้วว่าบุปผาสาหร่ายอาจเริ่มเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ปัจจัยที่อาจทำให้เกิดสิ่งนี้ ได้แก่ อุณหภูมิของน้ำที่อุ่นขึ้นการเปลี่ยนแปลงความเค็มระดับ CO2 ที่เพิ่มขึ้นการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลและการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของปริมาณน้ำฝน

เนื่องจากสาหร่ายที่เป็นอันตรายมักจะออกดอกในช่วงฤดูร้อนหรือตอบสนองต่ออุณหภูมิของน้ำที่อุ่นขึ้นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้การเกิดสาหร่ายบุปผารุนแรงขึ้น ในสถานการณ์เช่นนี้ไม่ใช่แค่อุณหภูมิของน้ำที่ทำให้ดอกบานเท่านั้นเนื่องจากอุณหภูมิที่อุ่นขึ้นยังมีแนวโน้มที่จะป้องกันไม่ให้น้ำผสมกันซึ่งจะกระตุ้นให้สาหร่ายบุปผาหนาขึ้นเร็วขึ้น น้ำอุ่นยังช่วยให้สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้นซึ่งหมายความว่าสาหร่ายจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำได้เร็วขึ้น การบานของสาหร่ายอาจทำให้เกิดผลตอบรับเชิงลบในสาหร่ายที่บุปผามีแนวโน้มที่จะดูดซับแสงแดดซึ่งจะทำให้น้ำอุ่นขึ้นซึ่งจะช่วยกระตุ้นให้สาหร่ายบุปผามากขึ้น

หากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนำไปสู่ความแห้งแล้งมากขึ้นสิ่งนี้จะเพิ่มความเค็มของน้ำจืดทำให้สาหร่ายทะเลเข้าสู่ระบบน้ำจืด สาหร่ายทะเลที่เป็นพิษมีอยู่ในทะเลสาบน้ำจืดทางตะวันตกเฉียงใต้และตอนกลางตอนใต้ของสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2543 ทำให้ปลาตายจำนวนมาก

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในระดับที่สูงขึ้นเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่กระตุ้นให้สาหร่ายบุปผาโดยเฉพาะสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินที่เป็นพิษสูง

ช่วงเวลาที่ฝนตกชุกตามมาด้วยความแห้งแล้งเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่กระตุ้นให้สาหร่ายบุปผา นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะทำให้สารอาหารไหลบ่าลงสู่แม่น้ำและทะเลสาบซึ่งเป็นอีกปัจจัยหนึ่ง

สิ่งนี้เริ่มเกิดขึ้นแล้วหรือยัง?

นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของความชุกของสาหร่ายบุปผาทั่วโลก ในช่วงต้นเดือนพฤษภาคมบุปผาสาหร่ายที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่งที่เคยมีการบันทึกไว้ได้เริ่มปรากฏขึ้นในน่านน้ำของอ่าวมอนเทอเรย์บนชายฝั่งแคลิฟอร์เนีย มันทอดยาวจากตอนกลางของแคลิฟอร์เนียไปจนถึงชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาไปจนถึงอลาสก้า ขนาดของดอกบานนี้มีความกว้างประมาณ 40 ไมล์และขยายออกไปในมหาสมุทรแปซิฟิกได้ 650 ฟุต

ทีมวิทยาศาสตร์ที่นำโดยราฟาเอลคูเดลาศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์มหาสมุทรแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานตาครูซเริ่มทำการวัดระดับกรดโดโมอิกที่สูงที่สุดที่เคยมีการบันทึกไว้ในภูมิภาคนี้

ทีมวิจัยจาก National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ใช้เครื่องประมวลผลตัวอย่างสิ่งแวดล้อมเพื่อตรวจหาสาหร่ายที่เป็นอันตราย [ที่มาของภาพ:NOAA บริการมหาสมุทรแห่งชาติ]

“ มันบานใหญ่ทีเดียว” ศาสตราจารย์ Kudela กล่าวกับ Scientific American “ เหตุการณ์นี้อาจเกี่ยวข้องกับสภาพน้ำอุ่นผิดปกติที่เราเคยพบและในปีนี้น้ำอุ่นได้แพร่กระจายไปทั่วชายฝั่งตะวันตกตั้งแต่วอชิงตันไปจนถึงแคลิฟอร์เนียตอนใต้”

ตามที่ Vera Trainer นักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยของ Northwest Fisheries Science Center ในซีแอตเทิลพบว่าการเพิ่มขึ้นของสาหร่ายบุปผาในโลกร้อนเป็นไปได้อย่างชัดเจน เมื่อพูดกับ Capital Public Radio เธออธิบายว่า Monterey Bay เป็นหนึ่งในบุปผาสาหร่ายที่เป็นอันตรายทางภูมิศาสตร์ที่กว้างขวางที่สุดยาวนานและเป็นพิษมากที่สุดเท่าที่เคยเห็นในชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา

นักวิทยาศาสตร์คิดว่าการบานสะพรั่งอาจเกิดจาก "หยดน้ำ" ซึ่งเป็นพื้นที่ของน้ำอุ่นที่ไม่เหมาะสมซึ่งก่อตัวขึ้นในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือเมื่อปลายปี 2014 ผลกระทบทางเศรษฐกิจจากเหตุการณ์นี้รุนแรง ตลอดชายฝั่งตะวันตกการเก็บเกี่ยวหอยเพื่อการพักผ่อนหย่อนใจและเชิงพาณิชย์ลดลงหรือหยุดลงซึ่งคิดเป็นรายได้ที่หายไปหลายล้านดอลลาร์ เมื่อคุณคำนึงถึงความสูญเสียทางเศรษฐกิจต่ออุตสาหกรรมอาหารทะเลร้านอาหารและการท่องเที่ยวความเสียหายอาจมากถึง 82 ล้านดอลลาร์ต่อปีตามข้อมูลของ NOAA

สามารถทำอะไรได้บ้าง?

บุปผาสาหร่ายสามารถติดตามได้จากข้อมูลการสำรวจระยะไกลและทีมงานจาก National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) และจอภาพของ NASA คอยตรวจสอบพวกมันจากทางอากาศเป็นประจำ EPA ต้องการพัฒนากลยุทธ์ระยะยาวที่ครอบคลุมและครอบคลุมในการประเมินและจัดการความเสี่ยงจากสาหร่ายบุปผาสู่น้ำดื่มสาธารณะ ในขณะเดียวกัน NOAA ได้ให้ทุน $ 88,000 แก่แคลิฟอร์เนียเพื่อศึกษาการบานของสาหร่ายมอนเทอเรย์

ในเดือนพฤษภาคมปีนี้การประชุมวิชาการทางวิทยาศาสตร์เรื่องดอกไม้ที่เป็นอันตรายและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจัดขึ้นที่เมืองโกเธนเบิร์กประเทศสวีเดน การประชุมสัมมนาระบุถึงความจำเป็นในการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่าพฤติกรรมของ HABs อาจเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อมีสภาพอากาศที่อบอุ่นขึ้น ได้รวบรวมนักสรีรวิทยาสาหร่ายนักนิเวศวิทยานักสมุทรศาสตร์นักสร้างแบบจำลองและผู้เชี่ยวชาญด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเพื่อพยายามและพัฒนาความเห็นพ้องกันว่าทิศทางการวิจัยควรได้รับการพิจารณาลำดับความสำคัญสำหรับการระดมทุนในอนาคตในหัวข้อนี้และเพื่อตัดสินใจว่าควรพัฒนากลยุทธ์การวิจัยเชิงรุกใด

ปัญหาที่หนักใจในปัจจุบันคือกลไกที่อยู่ภายใต้การสร้าง HAB นั้นเข้าใจได้เพียงบางส่วนเท่านั้น เพื่อที่จะแก้ไขสิ่งนั้นสถาบันการวิจัยทั่วโลกจะต้องต่อยอดความรู้ที่มีอยู่และเชื่อมโยงกับสิ่งที่รู้กันในปัจจุบันเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หลายสถาบันเริ่มทำเช่นนี้แล้ว