研究人员发现 控制光可以使水中的有毒藻类死亡

几年前,丽贝卡·诺斯(Rebecca North)在加拿大落基山脉度假时,正寻求从密苏里大学水研究人员的工作中寻求一个平静的假期。但是,当她欣赏遍布整个地区的清晰,原始的湖泊之一时,她经历了片刻的灵感,对世界水域面临的最紧迫挑战之一:有毒藻类产生了影响。

农业,食品和自然资源学院水质助理教授诺斯说:“有一个原因使落基山脉的许多湖泊都具有美丽的绿松石色外观。” “它们充满了冰岩粉,冰岩的残余粉。我意识到,在有冰岩粉的地方,没有有害藻类。”

在所有50个州中,藻类的有害繁殖都是危险的威胁,在这些州中,藻类会因内陆水生生态系统及其周围居民中毒而造成严重破坏。这些花朵由蓝细菌组成,它们产生许多毒素,对人类和动物均构成危险。

自从蓝细菌在温暖和阳光下壮成长以来,温暖的水和气候变化带来的其他变化创造了更频繁,更有害的藻类开花。伊利湖(Lake Erie)的花朵在2014年侵害了俄亥俄州托莱多(Toledo)超过50万居民的饮用水,使该市损失了数百万美元,而2018年佛罗里达州奥基乔比湖的另一次饮用水覆盖了90%的湖泊,并杀死了1,700多吨海洋生物。问题不仅仅限于北美:今年早些时候,博茨瓦纳有330头大象在被蓝细菌污染的水坑中饮水后死亡。

诺斯说:“在世界任何地方,湖泊都变得越来越绿,越来越有毒。” “随着我们看到温暖的水,我们将继续看到更多的有毒花朵。如果我们能找到减少进入水的光量的方法,我们可以防止藻类生长,并可以拯救生命和保护湖泊和池塘的生态系统。一种方法是使用冰川岩粉使水变暗。”

诺斯将她的冰川岩石理念带到了一次全国性会议上,在那里她会见了其他内陆水研究人员和海洋学家,他们正在研究光与气候变化之间的关系。最终,研究人员同意为《环境科学前沿》和《海洋生态系统前沿》的特刊做出贡献。诺斯担任该期的客座编辑,该期致力于光对藻类的影响,并由诺斯的两名研究生雅各布·加斯基尔和埃琳·佩蒂主持的专题研究。加斯基尔(Gaskill)是水资源博士学位的候选人,他致力于将冰川岩粉倒入水罐中,该水罐旨在模拟池塘,以研究变黑的水如何防止蓝细菌。

该实验成功地导致有害藻类生长显着下降,证实了控制光照是控制藻类的有效方法。但是,这项研究并非没有警告。

诺斯说:“尽管面粉确实控制了藻类,但我们发现这是一种昂贵的解决方案。” “面粉是一种商业产品,人们用作植物肥料,每天将其添加到水中的成本为17,000美元,部分原因是它从表层中的下沉速度比我们预期的要快。我们知道,光控可以起作用,所以现在是时候找到一种更有效的方法了。”

在本期特刊中的另一项研究中,水资源硕士研究生Petty通过发现更多藻类生存所需的更多细节,朝着找到该方法迈出了一步。在整个密苏里32个储层执行测试,配第确定而光是必要的藻类,以产生氧,磷是一种重要的营养物质,其控制的藻类的量。这项研究迈出了第一步,解决了研究人员之间的辩论,即仅管理氮,磷还是磷对藻类的生长和防止有害藻类的繁殖更为重要。

诺斯希望,在她的指导下进行的这些研究,将为全世界的研究人员提供他们需要的信息,以开发出一种有成本效益的方法来防止有毒藻类的生长,这一任务比以往任何时候都更加紧迫。气候变化继续使对致命生物的条件更加有利。

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