أصدر العلماء الفيدراليون توقعاتهم السنوية لزهر الطحالب الضارة لبحيرة إيري في 26 يونيو 2025 ، ويتوقعون موسمًا خفيفًا إلى معتدل. ومع ذلك ، فإن أي شخص يتصل بالطحالب السامة يمكن أن يواجه مخاطر صحية. و 2014 ، عندما كانت السموم من الطحالب تلوث إمدادات المياه في توليدو ، أوهايو ، كانت سنة معتدلة أيضًا.
لقد طلبنا من غريغوري ج. ديك ، الذي يقود معهد التعاونية لأبحاث البحيرات العظمى ، وهو مركز مموّل من الناحية الفيدرالية في جامعة ميشيغان يدرس أزهار الطحالب الضارة من بين قضايا البحيرات العظمى الأخرى ، ولماذا هم مصدر قلق.
1. ما الذي يسبب أزهار الطحالب الضارة؟
أزهار الطحالب الضارة هي بقع كثيفة من نمو الطحالب المفرطة التي يمكن أن تحدث في أي نوع من جسم الماء ، بما في ذلك الأحواض والخزانات والأنهار والبحيرات والمحيطات. عندما تراهم في المياه العذبة ، عادة ما ترى البكتيريا الزرقاء ، والمعروفة أيضًا باسم الطحالب الزرقاء الخضراء.
هذه البكتيريا التمثيل الضوئي قد أسفرت عن كوكبنا لمليارات السنين. في الواقع ، كانوا مسؤولين عن الغلاف الجوي للأكسجين ، والذي مكن الحياة النباتية والحيوان كما نعرفها.
الطحالب هي مكونات طبيعية للنظم الإيكولوجية ، لكنها تسبب المتاعب عندما تتكاثر إلى كثافات عالية ، مما يخلق ما نسميه الإزهار.
تشكل أزهار الطحالب الضارة حنفيات على سطح الماء وتنتج السموم التي يمكن أن تضر النظم الإيكولوجية وجودة المياه وصحة الإنسان. تم الإبلاغ عنها في جميع الولايات الأمريكية الخمسين ، وجميع البحيرات الخمس العظمى وكل بلد حول العالم تقريبًا. أصبحت أزهار الطحالب الخضراء الزرقاء أكثر شيوعًا في المياه الداخلية.
المصادر الرئيسية لأزهار الطحالب الضارة هي العناصر الغذائية الزائدة في الماء ، وعادة ما تكون الفوسفور والنيتروجين.
تاريخيا ، جاءت هذه العناصر الغذائية الزائدة بشكل رئيسي من المنظفات القائمة على مياه الصرف الصحي والفوسفور المستخدمة في آلات الغسيل وغسالات الصحون التي انتهى بها المطاف في المجاري المائية. تناولت القوانين البيئية الأمريكية في أوائل سبعينيات القرن الماضي ذلك من خلال طلب معالجة مياه الصرف الصحي وحظر منظفات الفوسفور ، مع نجاح مذهل.
اليوم ، تعتبر الزراعة المصدر الرئيسي للمواد الغذائية الزائدة من الأسمدة الكيميائية أو السماد المطبقة على حقول المزرعة لزراعة المحاصيل. تقوم العواصف الممطرة بغسل هذه العناصر الغذائية في الجداول والأنهار التي تسليمها إلى البحيرات والمناطق الساحلية ، حيث تخصب أزهار الطحالب. في الولايات المتحدة ، تأتي معظم هذه العناصر الغذائية من إنتاج الذرة على نطاق صناعي ، والذي يستخدم إلى حد كبير كعلف حيواني أو لإنتاج الإيثانول للبنزين.
كما يؤدي تغير المناخ إلى تفاقم المشكلة بطريقتين. أولاً ، تنمو البكتيريا الزرقاء بشكل أسرع في درجات حرارة أعلى. ثانياً ، تسبب الزيادات التي تعتمد على المناخ في هطول الأمطار ، وخاصة العواصف الكبيرة ، المزيد من الجريان السطحي للمغذيات مما أدى إلى إزهار قياسي.
2. ماذا يخبرنا اختبار الحمض النووي لفريقك عن ازدهار بحيرة إيري الضار؟
تحتوي أزهار الطحالب الضارة على مزيج من الأنواع البكتيرية التي يمكن أن تنتج مجموعة من السموم المختلفة ، والتي لا يزال يتم اكتشاف الكثير منها.
عندما قمت أنا وزملائي بتسلسل الحمض النووي مؤخرًا من بحيرة إيري مياه ، وجدنا أنواعًا جديدة من microcystins ، السموم سيئة السمعة التي كانت مسؤولة عن تلوث إمدادات مياه الشرب في توليدو في عام 2014.
لا يمكن اكتشاف هذه الجزيئات الجديدة بالطرق التقليدية وإظهار بعض علامات التسبب في السمية ، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتأكيد آثارها على صحة الإنسان.
وجدنا أيضًا كائنات حية مسؤولة عن إنتاج ساكسيتوكسين ، وهو السموم العصبي القوي الذي يشتهر جيدًا بالتسبب في تسمم المحار المشلول على ساحل المحيط الهادئ في أمريكا الشمالية وأماكن أخرى.
تم اكتشاف السوكسيتوكسينات بتركيزات منخفضة في البحيرات العظمى لبعض الوقت ، ولكن الاكتشاف الأخير للبقع الساخنة للجينات التي تجعل السموم يجعلها مصدر قلق ناشئ.
يشير بحثنا إلى أن درجات حرارة المياه الأكثر دفئًا يمكن أن تعزز إنتاجها ، مما يثير مخاوف من أن ساكسيتوكسين سيصبح أكثر انتشارًا مع تغير المناخ. ومع ذلك ، فإن الضوابط على إنتاج السم معقدة ، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لاختبار هذه الفرضية. تعد برامج المراقبة الفيدرالية ضرورية لتتبع وفهم التهديدات الناشئة.
3. هل يجب أن يقلق الناس من هذه الإزهار؟
إن أزهار الطحالب الضارة هي قبيحة ورائحة ، مما يجعلها مصدر قلق للترفيه وقيم الممتلكات والشركات. يمكنهم تعطيل شبكات الطعام وإلحاق الأذى بالحياة المائية ، على الرغم من أن دراسة حديثة أشارت إلى أن آثارها على شبكة الغذاء في بحيرة إيري ليست كبيرة حتى الآن.
لكن التأثير الأكبر هو من السموم التي تنتجها هذه الطحالب التي تضر بالبشر والمميت للحيوانات الأليفة.
يمكن أن تسبب السموم مشاكل صحية حادة مثل أعراض الجهاز الهضمي والصداع والحمى وتهيج الجلد. يمكن أن تموت الكلاب من تناول مياه البحيرة مع أزهار الطحالب الضارة. يشير العلم الناشئ إلى أن التعرض على المدى الطويل لأزهار الطحالب الضارة ، على سبيل المثال على مدار أشهر أو سنوات ، يمكن أن يسبب أو يؤدي إلى تفاقم المشكلات التنفسية المزمنة ، القلب والأوعية الدموية والمعدية الجوية وقد يكون مرتبطًا بسرطان الكبد وأمراض الكلى والقضايا العصبية.
بالإضافة إلى التعرض من خلال الابتلاع المباشر أو التلامس الجلدي ، تشير الأبحاث الحديثة أيضًا إلى أن استنشاق السموم التي تدخل في الهواء قد يضر بالصحة ، مما يثير مخاوف من السكان الساحليين والقوارب ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لفهم المخاطر.
أوضحت أزمة مياه الشرب في توليدو لعام 2014 الإمكانات الواسعة لإزهار الطحالب لإلحاق الأذى في البحيرات العظيمة. تسلل السموم إلى نظام مياه الشرب وتم اكتشافه في المياه البلدية المصنعة ، مما أدى إلى استشاري “لا تشرب” لمدة ثلاثة أيام. أثرت الحلقة على السكان والمستشفيات والشركات ، وتكلف المدينة في النهاية ما يقدر بنحو 65 مليون دولار أمريكي.
4. يبدو أن الإزهار يبدأ في وقت مبكر من العام ويستمر لفترة أطول – لماذا يحدث ذلك؟
المياه الدافئة تمدد مدة الإزهار.
في عام 2025 ، اكتشفت NOAA هذه السموم في بحيرة إيري في 28 أبريل ، في وقت سابق من أي وقت مضى. استمر الإزهار 2022 في بحيرة إيري في نوفمبر ، وهو أمر نادر الحدوث إن لم يكن غير مسبوق.
أظهرت الدراسات العلمية لـ Western Lake Erie أن معدل نمو البكتيريا الزرقاء المحتمل قد زاد بنسبة تصل إلى 30 ٪ ، وقد توسع طول موسم الإزهار لمدة تصل إلى شهر من عام 1995 إلى عام 2022 ، وخاصة في المياه الضحلة الأكثر دفئًا. تتوافق هذه النتائج مع فهمنا لعلم وظائف الأعضاء في البكتيريا: تزهر مثلها الساخنة – تنمو البكتيريا الزرقاء بشكل أسرع في درجات حرارة أعلى.
5. ما الذي يمكن فعله لتقليل احتمالية إزهار الطحالب في المستقبل؟
أفضل وربما يأمل فقط في تقليل حجم وحدوث أزهار الطحالب الضارة هو تقليل كمية العناصر الغذائية التي تصل إلى البحيرات العظيمة.
في بحيرة إيري ، حيث تأتي العناصر الغذائية في المقام الأول من الزراعة ، وهذا يعني تحسين الممارسات الزراعية واستعادة الأراضي الرطبة لتقليل كمية المواد الغذائية التي تتدفق من حقول المزرعة وفي البحيرة. تشير المؤشرات المبكرة إلى أن برنامج H2OHIO في أوهايو ، الذي يعمل مع المزارعين لتقليل الجريان السطحي ، يحقق بعض المكاسب في هذا الصدد ، لكن التمويل المستقبلي لـ H2OHIO غير مؤكد.
في أماكن مثل Lake Superior ، حيث يبدو أن أزهار الطحالب الضارة مدفوعة بتغير المناخ ، من المحتمل أن يتطلب الحل إيقاف وعكس الزيادة السريعة التي تحركها الإنسان في غازات الدفيئة في الغلاف الجوي.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: غريغوري ج. ديك ، جامعة ميشيغان
اقرأ المزيد:
يتلقى Gregory J. Dick تمويلًا لأبحاث الطحالب الضارة من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، والمؤسسة الوطنية للعلوم ، والمسح الجيولوجي للولايات المتحدة ، والمعاهد الوطنية للصحة. يعمل في المجلس الاستشاري للعلوم للقانون البيئي والسياسة.