Denna satellitbild av den amerikanska västkusten som togs 2016 visar mörkgröna färger nära kontinentalmarginalen, indikerar blomstrande av växtplankton, varav några producerade toxiner. Problemet ledde till regionala nedläggningar av skaldjursskörden. Upphovsman:NASA:s jordobservatorium
Forskare rapporterade idag i Förfaranden från National Academy of Sciences en stark korrelation mellan giftiga halter av domoinsyra i skaldjur och de varmvattenhavsförhållanden som styrs av två kraftfulla krafter - El Niño -händelser och Pacific Decadal Oscillation.
Med hjälp av en kombination av tidsseriedata som sträcker sig över två decennier, forskarna visade inte bara ett tydligt samband mellan domoinsyra och dessa större klimatfenomen, men utvecklade också en ny modell för att med viss noggrannhet förutsäga tidpunkten för domoinsyrarisker i Stillahavsområdet.
Modellen bygger på att tolka statusen för "Oceanic Niño Index" och Pacific Decadal Oscillation - som båda är mått på klimat, havsvattenrörelse, strömmar och temperatur. Det är utformat för att hjälpa kustresursförvaltare att mer effektivt övervaka detta problem och skydda folkhälsan.
Resultaten gjordes av forskare från Oregon State University, University of Oregon, National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA), och Oregon Department of Fish and Wildlife. Arbetet stöddes främst av NOAA.
Forskare påpekade också att resultaten är särskilt lägliga, med tanke på potentialen för större utbrott av domosyra när hav fortsätter att värma på grund av klimatförändringar.
Domoinsyra, ett kraftigt neurotoxin som produceras av specifika typer av växtplankton och intas av skaldjur, kan orsaka allvarliga hälsoeffekter hos människor och vissa andra djur. Under de senaste åren har farliga halter av dessa gifter har lett till att krabba- och skaldjursskörd har upprepats igen i nordvästra Stilla havet och på andra håll. Problemet hotar folkhälsan, marint djurliv och kan kosta miljoner för kustekonomier. Tills nu, dess koppling till större klimatstyrkor har misstänkts, men inte bekräftat.
"I den naturliga världen finns det alltid variationer, och det har varit svårt att koppla en specifik händelse till större krafter som verkar under år och decennier, sa Angelicque White, docent och forskargruppsledare vid OSU College of Earth, Oceaniska och atmosfäriska vetenskaper.
"Att göra så, långa observations tidsserier är avgörande. Med NOAAs engagemang för sponsrad kustforskning och övervakning, tillsammans med statligt stöd för övervakning av skaldjurstoxiner, vi har äntligen kunnat reta bort kortsiktiga variationer från naturligt klimat.
Utöver problem med domoinsyranivåer, White sa, denna korrelation verkar också spegla problem med gröna krabbor, en invasiv art av betydande oro i nordvästra Stilla havet. Samma varma klimatfaser leder till ökat antal gröna krabbor i Oregons vatten, där de tävlar med infödda Dungenesskrabbor. Villkoren levererar också grupper av lipidfattiga "copepods" - typer av små kräftdjur som flyter med strömmar - från söder, som är förknippade med minskade laxlopp.
Den nya studien visar att svängningar till positiva, eller varma gynnsamma förhållanden i naturliga klimatcykler kan minska styrkan hos den sydströmmande Kalifornienströmmen. Detta möjliggör mer rörelse norrut av både varmare vatten och högre nivåer av giftigt plankton, och för också den giftiga blandningen närmare stranden där den kan infiltrera skaldjur.
"En del av oron är att en stor tillströmning av plankton som producerar domoesyra kan ha långsiktiga effekter, "sa Morgaine McKibben, en OSU -doktorand och huvudförfattare till studien.
Domoinsyra, produceras av vissa typer av marina alger, kan ackumuleras i skaldjur, fisk och andra marina djur. Folkhälsomyndigheter och skaldjursförvaltare övervakar noga toxinhalterna och inför skördestängningar vid behov för att säkerställa att skaldjur förblir säkra att äta. Kredit:NOAA
"Till exempel, rakknivar är filtermatare som bioackumulerar detta toxin i musklerna, så de tar mycket längre tid att spola ut det än andra skaldjur. Ju högre toxinnivåer, ju längre tid det tar för knivmusslor att vara säkra att äta igen, kanske upp till ett år efter att de varma havsförhållandena har lagt sig. "
Domoinsyra produceras av kiselgur -släktet Pseudo-nitzschia , och kommer in i den marina livsmedelsbanan när giftiga blommor av dessa mikroalger intas av djur som ansjovis och skaldjur. Kallas för "amnesisk skaldjursförgiftning, "mänskliga symptom kan sträcka sig från gastrointestinal störning till anfall, minnesförlust eller, sällan, död. Det identifierades först som ett hot mot folkhälsan 1987, och har övervakats på USA:s västkust sedan 1991.
Domoinsyrahändelser har kopplats till massdöd av marina däggdjur, som sjölejon, sjöuttrar, delfiner och valar. Och stängningar av Pacific Northwest stränder till skaldjur skördar, som de som inträffade 2003, 2015 och 2016, kan leda till stora ekonomiska konsekvenser för kuststäder och turism. År 2015, domoinsyrarelaterade nedläggningar ledde till en värdeminskning på nästan 100 miljoner dollar för krabbefisket på Dungeness på västkusten, enligt Fisheries of the U.S. Report 2015.
"Varning i förväg om när nivåerna av domonsyra sannolikt kommer att överskrida våra folkhälsotrösklar för skaldjur är oerhört hjälpsamma, "sa Matt Hunter, medförfattare till studien med Oregon Department of Fish and Wildlife. "Byråer som min kan använda den här modellen för att förutse domosyrrisker och förbereda sig för perioder med mer intensiv övervakning och testning, hjälper till att bättre informera våra beslut och säkerställa säkerheten för skördade krabbor och skaldjur. "
