Två storskaliga algutbrott i Florida dödar fisk och hotar folkhälsan. Längs sydvästkusten, ett av de längsta utbrottet av röda tidvatten i statens historia påverkar mer än 100 miles av stränder. Under tiden, utsläpp av förorenat sötvatten från Lake Okeechobee och förorenat lokalt avrinningsvatten från St. Lucie och Caloosahatchee vattendrag har orsakat blomningar av blågröna alger i nedströms flodmynningar på båda kusterna. Karl Havens, professor vid University of Florida och chef för Florida Sea Grant Program, förklarar vad som driver denna tvådelade katastrof.

Vad är skillnaden mellan rödvatten och blågrönalger?

Båda är fotosyntetiska mikroskopiska organismer som lever i vatten. Blågröna alger kallas korrekt cyanobakterier. Vissa arter av cyanobakterier förekommer i havet, men blommor - extremt höga nivåer som skapar gröna ytskum av alger - sker främst i sjöar och floder, där salthalten är låg.

Röda tidvatten orsakas av en typ av alger som kallas dinoflagellat, som också är allestädes närvarande i sjöar, floder, mynningar och haven. Men den speciella art som orsakar rödvatten blommar, som bokstavligen kan få vatten att se blodrött ut, förekommer endast i saltvatten.

Vad orsakar dessa blommor?

Blommor uppstår där sjöar, floder eller strandnära vatten har höga koncentrationer av näringsämnen-i synnerhet kväve och fosfor. Vissa sjöar och floder har naturligt höga näringskoncentrationer. Dock, i Lake Okeechobee och St. Lucie och Caloosahatchee mynningar, konstgjorda näringsföroreningar från deras vattendelar orsakar blomningen. Mycket höga halter av kväve och fosfor tvättas i vattnet från jordbruksmarker, läckande septiska system och avrinning av gödselmedel.

Röda tidvatten bildas offshore, och det är inte klart om eller i vilken utsträckning de har blivit vanligare. När havsströmmar bär ett rött tidvatten till stranden kan det intensifieras, särskilt när det finns gott om näringsämnen för att driva algtillväxt. Det här året, efter kraftiga källregn och på grund av utsläpp av vatten från sjön Okeechobee, flodavrinning i sydvästra Florida förde med sig en stor mängd näringsämnen till Mexikanska golfens nära strandvatten, som drev den stora röda tidvattnet.

Den röda tidvattnet har dödat tusentals fiskar och annat vattenliv, och statliga myndigheter har utfärdat folkhälsoråd i samband med båda blomningarna. Hur farliga är de för människor och miljö?

Folkhälsorådgivningen om rödvatten är relaterad till irritation i luftvägarna, vilket är ett särskilt bekymmer för personer med astma eller andra andningsproblem. Men nästan vem som helst, inklusive mig, som har gått en strand där det är en röd tidvatten kommer snabbt att uppleva vattnande ögon, en rinnande näsa och en repig hals. Algerna som orsakar rödvatten släpper ut en giftig kemikalie i vattnet som lätt transporteras till luften där vågor bryter mot stranden.

Vissa människor är allergiska mot cyanobakterieblommor och kan ha kontaktdermatit (hudutslag) vid exponering. Flera av mina kollegor har utvecklat utslag efter att ha nedsänkt händerna för att samla vattenprover. Det är inte tillrådligt att avsiktligt komma i kontakt med vatten med en cyanobakterieblomning. Och om husdjur eller husdjur dricker vatten med en intensiv blomning, de kan bli allvarligt sjuka eller dö.

Hur kan stater förbereda sig för dessa händelser?

Uppkomsten av alger blommar är oförutsägbar. Vi vet att höga halter av näringsämnen gör att en sjö eller strandlinje kan få blommor. Vi kan till och med förutse med viss säkerhet att en blomning sannolikt kommer att ske under en viss sommar - till exempel om under föregående vår gav stora nederbörd och avrinning från landet stora mängder kväve och fosfor i vattnet.

Men vi kan inte förutse exakt när en blomning börjar och slutar, för det beror på saker vi inte kan projicera. Varför började cyanobakterierna blomma i sjön Okeechobee i sommar? Kanske för att det var flera på varandra följande varma soliga dagar med lite molntäcke och lite vind. För vissa sjöar i Florida och många andra över hela landet, vi har laddat det omgivande landet med så mycket fosfor och kväve från jordbruks- och stadsavrinning att det bara krävs rätt väder för att utlösa en blomning:En regnig vår och sedan några perfekta soliga dagar på sommaren.

Vi kan inte styra vädret, men vi kan kontrollera näringsföroreningar, både genom att minska det vid dess källor och genom att fånga upp och behandla vatten som rinner ut från stora landområden. Florida har många sådana projekt på gång som en del av de större restaureringarna av Everglades, men de kommer att ta decennier att slutföra.

En viktig aspekt av rehabilitering av förorenade sjöar, floder och mynningar vet om åtgärder har en positiv effekt. Detta kräver långsiktiga miljöövervakningsprogram, som tyvärr har skalats tillbaka i Florida och många andra stater på grund av budgetnedskärningar.

Noggrant utformad övervakning kan hjälpa oss att förstå faktorer som påverkar den typ av blomningar som uppstår och vad som får dem att starta och sluta vid särskilda tillfällen, och ge vägledning om strategier för kontroll av näringsämnen. Vi övervakar inte på den nivån nu i Florida.

Påverkar klimatförändringen storleken eller frekvensen av dessa utbrott?

Forskare har tydligt visat att det finns ett positivt och synergistiskt samband mellan vattentemperatur, näringsämnen och algblomning. I en varmare framtid, med samma nivå av näringsföroreningar, blommor blir svårare om inte omöjliga att kontrollera. Detta innebär att det är angeläget att kontrollera näringsintag till sjöar, floder och flodmynningar nu.

Tyvärr, idag slappnar den federala regeringen av miljöbestämmelserna för att främja ökad utveckling och skapande av arbetstillfällen. Men bevarande och ekonomisk tillväxt är inte oförenliga. I florida, en sund ekonomi är starkt beroende av en hälsosam miljö, inklusive rent ytvatten utan dessa skadliga blommor.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.