Du har måske hørt om røde tidevand i nyhederne. Hvad er det? Det lyder farligt og ulækkert. Disse er forårsaget af algeopblomstring, som opbruger vandets ilt, misfarver bølgerne og frigiver giftstoffer til vandet.
Og disse røde tidevand dræber, mere specifikt, fisk, delfiner, søkøer og mange andre dyr i havet. Men de kan være skadelige for mennesker og kæledyr, uden at du nogensinde sætter din fod i nærheden af vandet.
Menneskeskabte pesticider og andre kemikalier, som folk bruger, skyller ind i vores have og skaber skadelig algeopblomstring. Nogle af disse algeudbrud er giftige, dræber havdyr, forårsager luftvejsproblemer hos mennesker og hunde og gør nogle af vores skaldyr usikre at spise.
Karenia Brevis: Den giftige mikroorganisme, der påvirker strande
Så hvad er et rødt tidevand egentlig? Den røde tidevand er forårsaget af en mikroorganisme kaldet Karenia brevis, også kendt som K. brevis. Den lever af forskellige næringsstoffer og ses almindeligvis spredt i Gulf Coast i USA af strømme og vindmønstre.
Mikroorganismen producerer toksiner, der dræber livet i havet lavere i fødekæden. For eksempel kan det forgifte skaldyr, havkrabber og syge livet i havet, mens du arbejder op i fødekæden. Toksinerne kommer også op i luften og gør folk syge, især dem med allerede eksisterende vejrtrækningsforhold.
Røde tidevand er ikke nyt og har eksisteret i hundreder af år, langt før kystlinjer blev udviklet. Men ifølge miljøforkæmpere nærer kommerciel udvikling det og gør det langt værre, end det ellers ville være.
Årsagen er, at denne mikroorganisme kan nære sig næringsstofferne i gødning, der siver fra gårde eller græsplæner ud i vandet. For eksempel er det sydlige Floridas Lake Okeechobee blevet forurenet med denne form for gødningsafstrømning, og dette forurenede vand fra søen er helt sikkert strømmet ud i bugten.
Der synes at være en klar sammenhæng mellem den strøm af forurenet vand fra Lake Okeechobee, som kan fodre det røde tidevand, der kan ses i bugten. Forskere har ikke trukket en direkte forbindelse - de har ikke sagt, at forureningen direkte har forårsaget dette udbrud af rødt tidevand.
Igen, rødt tidevand kan og forekommer naturligt, og det lever af en række forskellige næringsstoffer. Hvad kan stater og nationer gøre for at forhindre det i at dukke op på strandene regelmæssigt? Den første ting er at anvende foranstaltninger for at begrænse forurenende stoffer som gødning i at sive ned i vandet.
Røde tidevand og blågrønne alger
Imidlertid røde tidevand og algerne, der kan ses på Lake Okeechobee, er ikke det samme. Den blågrønne opblomstring, der kan ses på Lake Okeechobee, er forårsaget af cyanobakterier - ikke Karenia brevis.
Karenia brevis har brug for saltvand for at trives. Cyanobakterier i søen lever også af forurening fra ting som septiktanklækage og nitrogen- og fosforbaseret gødning.
Det forårsager også sundhedsproblemer hos mennesker og kæledyr. Forskere mener, at langvarig eksponering kan være forbundet med meget alvorlige tilstande, herunder Alzheimers og amyotrofisk lateral sklerose (ALS).
Men de er to forskellige slags mikroorganismer - den ene forårsager problemerne inde i landet og den anden forårsager de problemer, vi ser i saltvand langs strandene. De kan dog begge brødføde den samme type næringsstofforurening, som er strømmet fra gårde i det sydlige Florida i Lake Okeechobee og også er strømmet fra søen ind i bugten.
Rødt tidevand kan blive brunrødt i saltvand, hvilket er hvordan det har fået sit navn. Men vi behøver ikke se misfarvede snegle offshore for at vide, at de er der. Når tonsvis af døde fisk skyller op på vores strande, er det et sikkert tegn på rødt tidevand.
Ud over at dræbe fisk, udsender rødvande et giftstof i luften, som mennesker med luftvejsproblemer skal undgå. Det er mest udtalt i Lake Okeechobee, men dukker også op i søer, floder, flodmundinger og især retentionsdamme i hele staten.
Det tager mange former, nogle mere seriøse end andre. En af de mest almindelige er Lyngbya. Det ligner brun gunk, og folk forveksler det ofte med dødt søgræs – men det er det ikke.
Og hvis man fanger og spiser fisk, der spiste Lyngbya, kan det forårsage, hvad vi kalder skaldyrsforgiftning. Men der er også mere alvorlige former, der kan få vandet til at ligne grøn maling eller blålilla.
Denne giftige opblomstring i ferskvand frigiver et toksin kaldet mikrocystin, som forskere har bundet til leverskader hos mennesker, og et hjernetoksin kaldet BMAA, som de har korreleret til neurodegenerativ sygdom, som du i modsætning til rød tidevand ikke kan lugte.
Alger: de gode og de dårlige nyheder for dit helbred
De små organismer, der forårsager røde tidevand, er også en væsentlig del af vores økosystem. Alger er egentlig ikke planter, men et ret forskelligartet sæt af organismer, der kan fotosyntese, hvilket betyder, at de bruger energi fra sollys til at omdanne CO2 til ilt og sukker.
De kan være encellede eller flercellede, så det kan overraske dig at lære, at tang og tang ikke er planter – de er faktisk alger. Alger kan leve i vandet, jorden eller endda i sne.
De kan være elementære celler som bakterier eller mere komplekse som de eukaryote celler i vores egen krop. Den type alger, der forårsager røde tidevand, er ofte dinoflagellat K. Brevis.
De er bare mikroskopisk encellet plankton; frit svævende organismer båret rundt af bølger og strømme. En rød tidevand er faktisk en algeopblomstring, hvor disse organismer hurtigt reproducerer og replikerer, hvilket forårsager en opbygning af millioner af organismer i blot en gallon vand.
Dinoflagellater og algeopblomstringer alene er ikke nødvendigvis en dårlig ting. Faktisk elsker forskere ikke det altomfattende udtryk rød tidevand og foretrækker udtrykkene algeopblomstring og skadelig algeopblomstring for at skelne noget, der blot er en overvækst, fra en, der faktisk er skadelig.
Og dinoflagellater er en ret vigtig del af økosystemet. Mange er fotosyntetiske og skaber deres egen energi fra sollys, og de bliver føde for masser af havlevende væsner, der sender energien ind i det større fødenet.
Men opblomstringer kan dannes, når vandet ændrer sig enten på grund af lavere saltindhold, varmere overfladetemperaturer eller et øget antal næringsstoffer i vandet, som potentielt kan komme fra menneskelig aktivitet.
Nogle gange kan disse blomster være farlige, og de producerer toksiner. Disse er giftige stoffer, der produceres i levende celler eller organismer - ting som slange- og edderkoppegift.
Mange af disse dinoflagellater producerer exotoxin, dvs. fiskegift - enten gift lavet af fisk eller ting, der dræber fisk.
Her taler vi om den dræbende fiskeart, og disse toksiner kan også være skadelige for mennesker og kæledyr, primært fordi de kan ophobes i ting som skaldyr, som hvis du så skulle spise, kunne gøre dig syg eller endda potentielt dræbe dig.
I Florida er det årlige røde tidevand, der skyller op på strandene, forårsaget af en algeart kendt som Karenia brevis, som producerer brevet-toksiner. Det er smagløse, lugtfri molekyler, der påvirker centralnervesystemet hos både fisk og mennesker.
Efter at have spist forurenede skaldyr kan du starte med nogle mavesymptomer som opkastning og diarré og ende med neurologiske symptomer som prikkende fornemmelser, problemer med at føle sig varm og kold, svimmelhed og nedsat koordination.
Dette sker, fordi brevet-toksinerne er lange cykliske strukturer, der kombineres til membrankanaler på vores neuroner, hvilket får dem til at fyre, når de ikke burde.
Andre algearter kan producere forbindelser som saxitoksiner, der også akkumuleres i skaldyr og forårsager paralytisk skaldyrsforgiftning.
Hvis du spiser disse skaldyr, kan disse toksiner få dig til at miste kontrollen over dine muskler i dage eller uger. Det kan føre til lammelse eller død. Og det er ikke kun at spise forurenet fisk og skaldyr, der kan være et problem.
Bølger kan bryde algecellerne op og frigive giftstofferne i luften, hvilket betyder, at du kan indånde dem, når du står på stranden. Og indånding af disse toksiner kan føre til allergilignende symptomer, herunder hoste, nysen og løbende øjne.
Du behøver ikke engang at være tæt på vandet for at indånde disse giftstoffer. De kan rejse op til en kilometer inde i landet, hvis vinden blæser på den helt rigtige måde, hvilket betyder, at du kan opleve symptomer uden selv at gå til stranden.
Disse toksiner kan endda også påvirke dine kæledyr.
En regnbue af farver, ikke bare rød
På trods af navnet er ikke alle røde tidevande dog røde. De kommer i en regnbue af farver, herunder brun, orange, gul, bordeaux og rød, baseret på den nøjagtige algeart, der forårsager blomstringen.
Forskellige arter indeholder forskellige pigmenter, hvoraf mange spiller en rolle i at hjælpe dem med at fange lys til fotosyntese eller fungere som solcreme.
Dinoflagellater, der bruger et kompleks af både peridinin- og klorofylmolekyler, kan udvide lysområdet, de fanger, hvilket øger deres fotosynteseevne og mængden af energi, de kan skabe.
Så det røde pigment hjælper med at fange mere grønt lys og reflekterer mere rødt lys ved vores øjne, hvilket giver tidevandet deres karakteristiske farve. Men nogle gange udsender disse tidevand deres eget lys - virkelig skarpt blå lysglimt i vandet forårsaget af algerne.
Nogle af de dinoflagellater, der forårsager røde tidevand, kan også udsende et glimt af blåt lys, når de bliver forstyrret i vandet, enten af en brusende bølge eller en kajakpagaj. Lyset kommer fra et bioluminescerende molekyle kaldet luciferin.
Luciferin-molekyler dukker op i mange forskellige skabninger. Det er det samme molekyle, der giver ildfluer deres glød.
Overvågning af røde tidevand i nærheden af dig
Nationer har brug for et integreret havobservationssystem for at hjælpe med at overvåge disse typer begivenheder, som kan være dødelige. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) hjemmeside fortæller dig, hvor de særlige blomster er, og hvis du ved, hvor de er, kan du undgå disse områder.
"Den røde tidevand i Florida er en lille mikroskopisk skadelig algeopblomstring, der producerer et virkelig potent neurotoksin," forklarer Dr. Barbara Kirkpatrick, seniorforsker ved Mote Marine-laboratoriet. "Strandgæster indånder det toksin, der faktisk er en udløser for astma."
"Vi havde en massiv delfin, der døde. Manateen, de indånder den er også, og til sidst går de til grunde." "Røde slips, når de kommer til vores samfund, påvirker os på så mange måder. Ingen bør blive syge af en dag på stranden." Lokale livreddere er på deres tårne fra 10 om morgenen til 5 om eftermiddagen.
Når du ser en opblomstring af rødt tidevand komme ind, har det en mørkere nuance til vandet og giver det en tannish slags nuance til det. "Livredderne rapporterer om vindhastighed og retning, irritation af luftvejene, mængden af døde fisk på stranden," fortsætter Kirkpatrick.
"Det er subjektive rapporter. Vil jeg gerne se kvantitative data i stedet for kvalitative data? Ja, absolut." "Hvis vi havde observerende systemer, der var i vores farvande 24/7 og kiggede på mængden af toksin, der er både i luften, vi indånder, og i vandet - potentielt svævefly og eller andre AUV'er, der kortlægger blomstringen for os, giver det astmatikeren hovedet op.
Og derfor er behovet for at få US Integrated Ocean Observing System (IOOS) til at evaluere den skadelige algeopblomstringsstatus nøglen til at holde folk sunde. Vi overvåger maden, og vi ser på det vand, vi drikker. Hvorfor kunne det ikke gå over til at overvåge vores faktiske luftkvalitet, inklusive rødt tidevand?