研究人員發(fā)現(xiàn)，控制光線可以殺死水中的有毒藻類
幾年前，麗貝卡·諾斯（Rebecca north）在加拿大落基山脈度假，從密蘇里大學(xué)（University of Missouri）水研究人員的工作中尋求一個安靜的假期。但當(dāng)她欣賞到清澈的湖水和遍布整個地區(qū)的原始湖泊時，她經(jīng)歷了一個靈感的時刻，這是世界水域面臨的最緊迫的挑戰(zhàn)之一：有毒藻類。
農(nóng)業(yè)、食品和自然資源學(xué)院水質(zhì)學(xué)助理教授諾斯說：“洛磯山脈的許多湖泊都呈現(xiàn)出美麗的綠松石色，原因之一是這些湖泊中充滿了冰石粉，冰石的殘余粉末。我意識到在有冰石粉的地方?jīng)]有有害藻類。”
在所有50個州，有害藻類的繁殖都是一個危險的威脅，內(nèi)陸水生生態(tài)系統(tǒng)及其周圍居民的中毒會嚴(yán)重?fù)p害藻類。這些花是由藍(lán)色細(xì)菌組成的，它們產(chǎn)生許多毒素，對人類和動物都構(gòu)成威脅。
由于藍(lán)細(xì)菌是在溫暖和陽光充足的條件下長大的，溫暖的水和氣候變化帶來的其他變化造成了更頻繁和有害的藻類大量繁殖。伊利湖2014年的鮮花侵犯了俄亥俄州托萊多50多萬人的飲用水，損失數(shù)百萬美元；而2018年佛羅里達(dá)州奧基科比湖的另一份飲用水覆蓋了90%的湖水，并造成1700多噸海洋生物死亡。這個問題不僅限于北美：今年早些時候，在博茨瓦納，330頭大象在飲用被藍(lán)藻污染的水后死亡。
“世界上任何地方的湖泊都變得更加綠色和有毒，”諾斯說，“當(dāng)我們看到溫暖的水，我們將繼續(xù)看到更多有毒的花朵。如果我們能找到減少進入水中的光的方法，我們就可以阻止藻類生長，拯救生命，保護湖泊和池塘的生態(tài)系統(tǒng)。方法是利用冰川使水變暗。”
她和其他研究北方氣候變化的研究人員在會上遇到了她和其他研究北方冰川關(guān)系的科學(xué)家。最后，研究人員同意為環(huán)境科學(xué)前沿和海洋生態(tài)系統(tǒng)前沿的特殊問題作出貢獻(xiàn)。諾斯是這期雜志的特邀編輯，該雜志關(guān)注光對藻類的影響，由兩名北方研究生雅各布·加斯基爾和艾琳·佩蒂擔(dān)任主席。Gaskill是水資源博士的候選人，他正致力于將冰石粉倒入一個設(shè)計用來模擬池塘的水槽中，以研究變黑的水如何防止藍(lán)色細(xì)菌。
實驗成功地降低了有害藻類的生長，證明了控制光照是控制藻類生長的有效方法。然而，這項研究并非毫無征兆。
“雖然面粉確實能控制藻類，但我們發(fā)現(xiàn)這是一個昂貴的解決方案，”諾斯說，“面粉是商業(yè)產(chǎn)品，人們將其用作植物肥料，每天添加到水中的成本為1.7萬美元，部分原因是它從地表下沉的速度比我們預(yù)期的要快。我們知道光控制可以起作用，所以現(xiàn)在是時候找到更有效的方法了。”
在本期的另一項研究中，水資源碩士研究生Petey通過找到藻類生存所需的更多細(xì)節(jié)，朝著找到這種方法邁出了一步。在密蘇里州的32個水庫中進行了測試，發(fā)現(xiàn)了能夠產(chǎn)生氧氣和磷（控制藻類數(shù)量的重要營養(yǎng)物質(zhì)）的藻類。這項研究為解決研究人員之間的爭論邁出了第一步，即只管理氮、磷或磷對藻類生長和防止有害藻類繁殖更為重要。
諾斯希望，在她的指導(dǎo)下，這些研究將為世界各地的研究人員提供所需的信息，以開發(fā)出成本效益高的方法來防止有毒藻類的生長，這項任務(wù)比以往任何時候都更加緊迫。氣候變化繼續(xù)使致命生物的生存條件更加有利。
