Minden, amit tudni akartál a vörös árapályról

A Dél-Kalifornia partjainál kialakult vörös árapály látványos biolumineszcenciát hoz az éjszakai strandokra. A több San Diego-i strandon látott izzó hullámoktól kezdve a Newport Beachnél a vízben sikló delfinek által felkavart elektromos kék fény örvényeiig, a jelenségről készült fotók és videók a közösségi médiában járják a köröket. De mi a tudomány e természetes fényjáték mögött?

A biolumineszcencia szakértője, Michael Latz, az UC San Diego Scripps Institution of Oceanography kutatója szerint a vörös dagály a Lingulodinium polyedra nevű, biolumineszcens megjelenéseiről jól ismert dinoflagellat faj aggregációinak köszönhető. Minden egyes mikroszkopikus sejt tartalmaz némi “napfényt”, ami vörösesbarna színt kölcsönöz neki. Napsütéses napokon az organizmusok a felszín felé úsznak, ahol koncentrálódnak, ami a víz intenzívebb elszíneződését eredményezi – és a “vörös dagály” kifejezés okát. Éjszaka, amikor a fitoplanktonokat a hullámok vagy a víz egyéb mozgása felkavarja, káprázatos neonkék fényt bocsátanak ki.

A vörös árapály kiszámíthatatlan, és nem mindegyik produkál biolumineszcenciát. Nincs vörös árapály-megfigyelési program, de a Scripps Oceanográfiai Kutatóközpontban működő Dél-kaliforniai Tengerparti Megfigyelő Rendszer (SCCOOS) heti rendszerességgel végez mintavételeket a potenciális káros algatoxinok kimutatására. A Scripps Shore Stations Program szintén napi vízmintákat gyűjt, és hetente kétszer planktonelemzést végez.

Latz elmondta, hogy a L. polyedra helyi vörös árapályai az 1900-as évek eleje óta ismertek a Scripps tudósai által végzett megfigyeléseknek köszönhetően. A Scripps több tudósa is mintát vesz a mostani vörös árapályból, hogy többet tudjanak meg az élőlények genetikai és anyagcsere-jellemzőiről.

A tudósok nem tudják, hogy a mostani vörös árapály meddig tart, mivel a korábbi események egy héttől egy hónapig vagy tovább tartottak.

A biolumineszcens jelenségeket sötét partról, legalább két órával naplemente után lehet a legjobban megfigyelni, bár a láthatóság nem garantált. Aki a strandra látogat, győződjön meg arról, hogy a strand a helyi város által meghatározott irányelveknek megfelelően nyitva van-e, és tartsa meg a társadalmi távolságot. A San Diego-i strandok látogatásával kapcsolatos naprakész információkért látogasson el a https://www.sandiego.gov/lifeguards/beaches.

Az alábbiakban Latz válaszol néhány gyakran feltett kérdésre a vörös dagállyal kapcsolatban.

Vörös dagály kérdés&A Scripps tudósával, Michael Latzzal:

Miért barna az óceán?
A Lingulodinium polyedra nevű dinoflagellátának virágzása van, amely a dél-kaliforniai planktonközösség gyakori tagja. Ennek a mikroszkopikus organizmusnak minden egyes sejtje mindössze 35 µm átmérőjű. Tehát rengeteg van belőlük, amelyek elszínezik a vizet, innen a vörös dagály kifejezés.
Milyen nagy a vörös dagály?
Ez a virágzás Baja Kaliforniától Los Angelesig terjed, tehát nagy méretű. Néha inkább helyi jellegűek. Emlékszik valaki az 1995-ös hatalmas vörös árhullámra?
Mikor kezdődött?
A Scripps mólótól néhány mérföldre lévő Imaging Flow Cytobot 2020. március végén észlelte a virágzást.
Meddig tart?
A helyi vörös árhullámok napokig (pl. 2018. május), egy-két hétig (2013. szeptember, 2019. június), vagy egy vagy több hónapig (2011. és 1995. október) tarthatnak. Nem lehet megjósolni, hogy meddig fognak tartani. Míg egyes fitoplanktonvirágzásokat a tápanyag-elvezetés serkent, a Lingulodinium polyedra virágzását a nyugodt feláramlás és a rétegzett vízoszlop körülményei hozzák összefüggésbe.
Hányszor fordul elő vörös árapály?
A Lingulodinium polyedra vörös árapályát a Scripps Oceanography tudósai 1900 óta figyelik vízminták vételével. Ez az erőfeszítés az SCCOOS-nak és a Shore Stations vízmintavételi programnak köszönhetően folytatódik.
A víz biztonságos a szörfözéshez/úszáshoz?
A Lingulodinium polyedra egyes területeken, például a Földközi-tengeren yessotoxint termel, egy idegméregként ható vegyületet, de a helyi populációk nem termelnek yessotoxint. Egyes emberek azonban érzékenyek a vörös árapályhoz kapcsolódó levegő belégzésére, így az organizmusoknak más olyan vegyületeket kell termelniük, amelyek hatással lehetnek az emberi egészségre. Vörös árhullám idején általában sok oldott és szemcsés anyag van a vízben, amihez fokozott mikrobiális aktivitás társul. Személyes döntés, hogy bemegyünk-e a vízbe, de a vörös dagályhoz nem kapcsolódik közegészségügyi figyelmeztetés.
A vörös dagály biolumineszkál?
Igen! A dinoflagellák a biolumineszcenciát ragadozók elkerülésére használják. Nézze meg, hogyan néz ez ki az alábbi videón, amely biolumineszcens hullámokat mutat a Scripps Pier közelében, vagy ezen a videón, amelyen delfinek úsznak át a vörös dagályon Newport Beachen.
Ezek a vörös dagályos események gyakorisága növekszik?
Globálisan a vörös dagályos események gyakorisága növekszik. Helyi szinten az 1960-as évek óta gyakoribbak lehetnek az események. További kutatásokra van szükség a vörös dagályokhoz vezető tényezők megértéséhez.
Mikor következik be a következő vörös dagály?
Az előrejelző eszközök fejlesztés alatt állnak, de még nem tudjuk megjósolni, hogy mikor fordulnak elő vörös dagályok és mennyi ideig tartanak majd. A Scripps Oceanography és máshol dolgozó kutatók nyomon követik és mintavételezik az eseményeket, hogy jobban megértsük a dinamikájukat.

Érdeklődik, hogy többet tudjon meg a biolumineszcenciáról? További információkért látogasson el a Latz Lab honlapjának erre az oldalára.