Wszystko, co chcielibyście wiedzieć o czerwonych przypływach

Czerwony przypływ u wybrzeży południowej Kalifornii przynosi spektakularny pokaz bioluminescencji na plaże w nocy. Od świecących fal widzianych na kilku plażach San Diego do wirów elektrycznego niebieskiego światła wzburzonego przez delfiny szybujące w wodzie u wybrzeży Newport Beach, zdjęcia i filmy z tego zjawiska robią furorę w mediach społecznościowych. Ale jaka jest nauka stojąca za tym naturalnym pokazem światła?

Ekspert od bioluminescencji Michael Latz, naukowiec w Scripps Institution of Oceanography na UC San Diego, powiedział, że czerwony przypływ jest spowodowany skupiskami dinoflagellatu Lingulodinium polyedra, gatunku dobrze znanego z bioluminescencyjnych pokazów. Każda mikroskopijna komórka zawiera pewien „filtr słoneczny”, który nadaje jej czerwono-brązowy kolor. W słoneczne dni organizmy te płyną ku powierzchni, gdzie się koncentrują, co powoduje intensywne zabarwienie wody – stąd też wzięło się określenie „czerwony przypływ”. W nocy, gdy fitoplankton są wzburzone przez fale lub inny ruch w wodzie, emitują oślepiający neon niebieski glow.

Red tides są nieprzewidywalne i nie wszystkie z nich produkują bioluminescencji. Nie ma programu monitorowania czerwonego przypływu, ale Południowo Kalifornijski Przybrzeżny System Obserwacji Oceanu (SCCOOS) w Scripps Oceanography wykonuje cotygodniowe pobieranie próbek dla potencjalnych szkodliwych toksyn glonów. Program Scripps Shore Stations zbiera również codzienne próbki wody i przeprowadza analizę planktonu dwa razy w tygodniu.

Latz powiedział, że lokalne czerwone pływy L. polyedra są znane od wczesnych lat 1900 dzięki obserwacjom naukowców Scripps. Istnieje kilku naukowców Scripps pobierających próbki obecnego czerwonego przypływu, aby dowiedzieć się więcej o genetycznych i metabolicznych cechach organizmów.

Naukowcy nie wiedzą, jak długo potrwa obecny czerwony przypływ, ponieważ poprzednie wydarzenia trwały wszędzie od jednego tygodnia do miesiąca lub dłużej.

Bioluminescencyjne pokazy są najlepiej widoczne z ciemnej plaży co najmniej dwie godziny po zachodzie słońca, chociaż widoczność nie jest gwarantowana. Każdy odwiedzający plażę powinien upewnić się, że plaża jest otwarta zgodnie z wytycznymi ustalonymi przez lokalne miasto i zachować dystans społeczny. Aby uzyskać aktualne informacje na temat odwiedzania plaż San Diego, odwiedź https://www.sandiego.gov/lifeguards/beaches.

Poniżej, Latz odpowiada na niektóre często zadawane pytania dotyczące czerwonego przypływu.

Czerwony przypływ Q&A z naukowcem Scripps Michaelem Latzem:

Dlaczego ocean jest brązowy?
Występuje zakwit dinoflagellatu Lingulodinium polyedra, który jest powszechnym członkiem społeczności planktonowej w południowej Kalifornii. Każda komórka tego mikroskopijnego organizmu ma tylko 35 µm średnicy. Więc jest ich tam dużo, odbarwiają wodę stąd termin czerwony przypływ.
Jak duży jest czerwony przypływ?
Ten zakwit rozciąga się od Baja California do Los Angeles, więc jest duży w rozmiarze. Czasami są one bardziej lokalne. Ktoś pamięta ogromny czerwony przypływ z 1995 roku?
Kiedy się zaczął?
An Imaging Flow Cytobot kilka mil od mola Scripps Pier wykrył zakwit rozpoczynający się pod koniec marca 2020 roku.
Jak długo trwają?
Nasze lokalne czerwone przypływy mogą trwać kilka dni (np. maj 2018), jeden do dwóch tygodni (wrzesień 2013, czerwiec 2019), albo jeden lub więcej miesięcy (październik 2011 i 1995). Nie ma sposobu, aby przewidzieć, jak długo będą trwać. Podczas gdy niektóre zakwity fitoplanktonu są stymulowane przez spływ substancji odżywczych, te z Lingulodinium polyedra są związane z odprężonym upwellingiem i stratyfikacją słupa wody.
Jak często występują czerwone pływy?
Czerwone pływy Lingulodinium polyedra były monitorowane przez naukowców z Scripps Oceanography od 1900 roku poprzez pobieranie próbek wody. Działania te są kontynuowane dzięki SCCOOS i programowi pobierania próbek wody Shore Stations.
Czy woda jest bezpieczna do surfowania/pływania?
W niektórych obszarach, takich jak Morze Śródziemne, Lingulodinium polyedra wytwarza yessotoksynę, związek, który działa jak neurotoksyna, ale lokalne populacje nie wytwarzają yessotoksyny. Jednak niektórzy ludzie są wrażliwi na wdychanie powietrza związanego z czerwonym przypływem, więc organizmy te muszą wytwarzać inne związki, które mogą mieć wpływ na zdrowie ludzi. Ogólnie rzecz biorąc, podczas czerwonego przypływu w wodzie znajduje się wiele rozpuszczonych i cząstek stałych, z towarzyszącą im wzmożoną aktywnością mikrobiologiczną. Jest to indywidualny wybór, czy wejść do wody, ale nie ma ostrzeżenia dotyczącego zdrowia publicznego związanego z czerwonym przypływem.
Czy czerwony przypływ jest bioluminescencyjny?
Tak! Dinoflagellates używają bioluminescencji jako zachowania pozwalającego na unikanie drapieżników. Zobacz jak to wygląda na poniższym filmie, który pokazuje bioluminescencyjne fale w pobliżu Scripps Pier, lub na tym filmie delfiny pływające przez czerwony przypływ w Newport Beach.
Czy częstotliwość występowania czerwonego przypływu wzrasta?
Globalnie, częstotliwość występowania czerwonego przypływu wzrasta. Lokalnie, może być częstsze zdarzenia od lat 60-tych. Potrzeba więcej badań, aby zrozumieć czynniki, które prowadzą do czerwonych pływów.
Kiedy wystąpi następny czerwony przypływ?
Narzędzia prognostyczne są w trakcie opracowywania, ale nie możemy jeszcze przewidzieć, kiedy wystąpią czerwone pływy i jak długo będą trwać. Naukowcy z Scripps Oceanography i innych miejsc śledzą i próbkują te wydarzenia, abyśmy mogli lepiej zrozumieć ich dynamikę.

Interesuje Cię nauka więcej o bioluminescencji? Odwiedź tę stronę w witrynie Latz Lab, aby uzyskać więcej informacji.