Przez dziesięciolecia fosfor był uważany za głównego winowajcę ognisk toksycznych glonów w jeziorach. Nowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Vermont podważają to założenie, pokazując, że nawet niewielkie ilości azotu mogą znacznie pogorszyć te ogniska choroby, wpływając na jakość wody i zdrowie ekosystemu. To nie jest tylko debata akademicka; ma to realne konsekwencje dla gospodarki słodką.
Historyczne skupienie się na fosforze
Tradycyjnie strategie zarządzania jeziorami skupiały się na ograniczaniu spływu fosforu, ponieważ jest on powszechnie uważany za główny czynnik wzrostu sinic. Sinice, znane również jako sinice, rozwijają się w nadmiarze składników odżywczych, tworząc ogniska, które mogą blokować światło słoneczne, pozbawiać tlenu i wytwarzać toksyny szkodliwe dla ludzi i dzikiej przyrody. Badanie UVM sugeruje jednak, że często pomijany azot odgrywa znacznie ważniejszą rolę, niż wcześniej sądzono.
Nowe dane: wpływ azotu
Naukowcy przeanalizowali próbki wody z jeziora Champlain, koncentrując się na zatokach St. Albans i Missisquoi. Dane wykazały, że poziom azotu, nawet przy niskich stężeniach, koreluje ze wzrostem biomasy sinic. W zatoce Missisquoi poziom azotu był w niektórych przypadkach dwukrotnie wyższy niż w zatoce St. Albans, co potencjalnie przyczyniło się do poważniejszych ognisk choroby. Badanie podkreśla, że azot ma znaczenie nie tylko w przypadku wystąpienia epidemii, ale także w odniesieniu do jej składu, toksyczności i czasu trwania.
Niestabilność azotu
W przeciwieństwie do fosforu azot jest bardzo niestabilnym składnikiem odżywczym. Występuje w różnych formach, zarówno naturalnych, jak i syntetycznych, co sprawia, że jego wpływ na ekosystemy jezior jest trudny do przewidzenia. Chociaż odpływ fosforu jest stosunkowo łatwy do kontrolowania, wahania poziomu azotu, zaostrzane przez powodzie i ekstremalne opady spowodowane zmianami klimatycznymi, stanowią większe wyzwanie.
Głębiej niż się wydaje: powstawanie toksyn
Pomimo dużej biomasy podczas ognisk choroby naukowcy z UVM odkryli niskie stężenie toksyn w początkowych próbkach. Nie gwarantuje to jednak bezpieczeństwa. Wtórne ogniska mogą uwalniać toksyny nawet po wygaśnięciu głównego ogniska. Naukowcy planują dalsze badania w celu zidentyfikowania konkretnych gatunków cyjanobakterii, ich potencjału genetycznego do wytwarzania toksyn oraz wpływu czynników środowiskowych na toksyczność.
Potrzeba zarządzania adaptacyjnego
Nowoczesne strategie zarządzania jeziorami muszą ewoluować, aby uwzględnić ukrytą rolę azotu. Ograniczenie spływu azotu ze źródeł rolniczych i przemysłowych ma kluczowe znaczenie. Konieczne jest częstsze i kompleksowe monitorowanie wody, zwłaszcza podczas ekstremalnych zjawisk pogodowych. Konieczne są dalsze badania, aby zrozumieć, w jaki sposób azot oddziałuje z fosforem i innymi składnikami odżywczymi, powodując rozwój epidemii.
Przyszłe kierunki badań
Naukowcy z UVM planują kontynuować prace, wykorzystując dwutygodniowe pobieranie próbek o wysokiej częstotliwości z całego jeziora Champlain. Wykorzystają testy genetyczne do identyfikacji gatunków sinic i oceny ich potencjału do wytwarzania toksyn w różnych warunkach. Celem jest wykraczanie poza zwykłe wykrywanie ognisk i przewidywanie ich składu, toksyczności i czasu trwania z większą dokładnością.
Wielki obraz
Badanie UVM podkreśla fundamentalną zmianę w sposobie zarządzania zasobami słodkiej wody. Azot, długo ignorowany, jest obecnie uznawany za kluczowy czynnik w kontrolowaniu ognisk toksycznych glonów. Ignorowanie tej rzeczywistości tylko pogorszy problem, zagrażając jakości wody, zdrowiu ekosystemu i bezpieczeństwu ludzi. Pilnie potrzebne jest bardziej całościowe, adaptacyjne podejście do ochrony tych kluczowych zasobów.
