Du har måske hørt om rødvande i nyhederne. Hvad er det? Det lyder farligt og ulækkert. Disse er forårsaget af algeopblomstringer, som udtømmer vandets ilt, misfarver bølgerne og frigiver giftstoffer i 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, selv 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 havliv længere nede i fødekæden. For eksempel kan den forgifte skaldyr, havkrabber og gøre havliv syge, efterhånden som man bevæger sig op i fødekæden. Toksinerne kommer også op i luften og gør mennesker syge, især dem med præeksisterende vejrtrækningsproblemer.
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 fortære sig af næringsstofferne i gødning, der siver fra gårde eller græsplæner ud i vandet. For eksempel er Lake Okeechobee i det sydlige Florida blevet forurenet med denne form for gødningsafstrømning, og dette forurenede vand fra søen er helt sikkert strømmet ud i Golfen.
Der synes at være en klar sammenhæng mellem strømmen af forurenet vand fra Lake Okeechobee, som kan føde rødvandet, der kan ses i Golfen. Forskere har ikke trukket en direkte sammenhæng - de har ikke sagt, at forureningen direkte har forårsaget dette udbrud af rødvande.
Igen kan rødvande forekomme naturligt, og det gør det også, og det lever af en række næringsstoffer. Hvad kan stater og nationer gøre for at forhindre, at det regelmæssigt dukker op på strande? Det første, man skal gøre, er at anvende foranstaltninger til 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 helbredsproblemer hos mennesker og kæledyr. Forskere mener, at langvarig eksponering kan være forbundet med meget alvorlige tilstande, herunder Alzheimers og amyotrofisk lateral sklerose (ALS).
Men det 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 ernære sig af den samme type næringsstofforurening, som er strømmet fra landbrug i det sydlige Florida i Lake Okeechobee og også er strømmet fra søen ud i Golfen.
Rødvand kan blive brunrødt i saltvand, hvilket er grunden til navnet. Men vi behøver ikke at se misfarvede snegle ud for kysten for at vide, at det er der. Når tonsvis af døde fisk skyller op på vores strande, er det et sikkert tegn på rødvand.
Udover at dræbe fisk, udsender rødvande et giftstof i luften, som folk med luftvejsproblemer skal undgå. Det er mest udtalt i Lake Okeechobee, men det viser sig også i søer, floder, flodmundinger og især damme i hele staten.
Det kan forekomme på mange måder, nogle mere alvorlige end andre. En af de mest almindelige er Lyngbya. Det ligner brunt klump, og folk forveksler det ofte med dødt søgræs - men det er det ikke.
Og hvis du fanger og spiser fisk, der har spist Lyngbya, kan det forårsage det, vi kalder forgiftning fra skaldyr. Men der findes også mere alvorlige former, der kan få vandet til at se ud som grøn maling eller blålilla.
Denne giftige opblomstring i ferskvand frigiver et toksin kaldet microcystin, som forskere har knyttet til leverskader hos mennesker, og et hjernetoksin kaldet BMAA, som de har korreleret med neurodegenerative sygdomme, som man i modsætning til rødvande ikke kan lugte.
Alger: de gode og de dårlige nyheder for dit helbred
De små organismer, der forårsager rødvande, er også en essentiel del af vores økosystem. Alger er ikke rigtige planter, men et ret forskelligartet sæt af organismer, der kan fotosyntetisere, hvilket betyder, at de bruger energi fra sollys til at omdanne CO2 til ilt og sukker.
De kan være encellede eller flercellede, så det vil måske overraske dig at erfare, at tang og tang ikke er planter - de er faktisk alger. Alger kan leve i vand, jord 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 blot mikroskopiske encellede plankton; fritflydende organismer, der bæres rundt af bølger og strømme. Rødvand er faktisk en algeopblomstring, hvor disse organismer hurtigt reproducerer og replikerer sig, hvilket forårsager en ophobning af millioner af organismer på bare 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 der kan dannes opblomstringer, når vandet ændrer sig, enten på grund af lavere saltindhold, varmere overfladetemperaturer eller et øget antal næringsstoffer i vandet, hvilket potentielt kan komme fra menneskelig aktivitet.
Nogle gange kan disse blomster være farlige, og de producerer toksiner. Det er giftige stoffer, der produceres i levende celler eller organismer - ting som slange- og edderkoppegift.
Mange af disse dinoflagellater producerer eksotoksin, dvs. fiskegift - enten gift produceret af fisk eller ting, der dræber fisk.
Her taler vi om den slags, der dræber fisk, og disse toksiner kan også være skadelige for mennesker og kæledyr, primært fordi de kan ophobes i ting som skaldyr, som, hvis du spiser dem, kan gøre dig syg eller endda potentielt dræbe dig.
I Florida er den 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 aktiveres, 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 algeceller op og frigive giftstofferne til luften, hvilket betyder, at du kan indånde dem, mens du står på stranden. Og indånding af disse giftstoffer kan føre til allergilignende symptomer, herunder hoste, nysen og løbende øjne.
Du behøver ikke engang at være tæt på vandet for at indånde disse toksiner. De kan sprede sig op til en kilometer ind i landet, hvis vinden blæser på den helt rigtige måde, hvilket betyder, at du kan opleve symptomer uden overhovedet at tage på 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 indfange lys til fotosyntese eller fungere som solcreme.
Dinoflagellater, der bruger et kompleks af både peridinin- og klorofylmolekyler, kan udvide det lysområde, de indfanger, hvilket øger deres fotosyntetiske evne og den mængde 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 rødvande, kan også udsende et glimt af blåt lys, når de forstyrres i vandet, enten af en brusende bølge eller en kajakpadle. 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 af begivenheder, som kan være dødbringende. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) hjemmeside fortæller dig, hvor de specifikke opblomstringer er, og hvis du ved, hvor de er, kan du undgå disse områder.
"Floridas rødvande er en lille mikroskopisk skadelig algeopblomstring, der producerer et virkelig potent neurotoksin," forklarer Dr. Barbara Kirkpatrick, seniorforsker ved Mote Marine-laboratoriet. "Strandgæster inhalerer det toksin, der faktisk er en udløsende faktor for astma."
"Vi havde en massiv delfindød. Søkoerne inhalerer det også, og de dør til sidst." "Røde slips påvirker os på så mange måder, når de kommer til vores samfund. Ingen burde blive syge af en dag på stranden." Lokale livreddere er på deres tårne fra klokken 10 om morgenen til klokken 5 om eftermiddagen.
Når man ser en flok rødvande komme ind, får vandet en mørkere farvetone og en brunlig farvetone. "Livredderne rapporterer om vindhastighed og -retning, luftvejsirritation og mængden af døde fisk på stranden," fortsætter Kirkpatrick.
"Dette er subjektive rapporter. Ville jeg foretrække at se kvantitative data i stedet for kvalitative data? Ja, absolut." "Hvis vi havde observationssystemer i vores farvande døgnet rundt, der så på mængden af toksin, der er både i den luft, vi indånder, og i vandet - potentielt svævefly og/eller andre autonome væsner, der kortlægger opblomstringen for os - så ville det give astmatikerne et advarende indtryk."
Derfor er behovet for, at det amerikanske integrerede havobservationssystem (IOOS) evaluerer status for skadelig algeopblomstring, afgørende for at holde folk sunde. Vi overvåger maden, og vi holder øje med det vand, vi drikker. Hvorfor kunne det ikke også gå over til at overvåge vores faktiske luftkvalitet, inklusive rødvande?
