녹조

Algal bloom
2011년 10월 궤도를 벗어난 에리 호수는 수십 년 만에 최악의 해조류가 만발한다.봄철 폭우로 비료가 호수로 흘러들어오면서 마이크로시스틴을 생산하는 시아노박테리아[1]번성하고 있습니다.

녹조 또는 녹조 발생은 담수 또는 해양 수계의 녹조 개체 수가 급격히 증가하거나 축적되는 것입니다.그것은 종종 조류의 [2]색소로 인한 물의 변색에 의해 인식된다.조류라는 용어는 해초와 같은 거시적인 다세포 생물과 시아노박테리아[3]같은 미세한 단세포 생물인 많은 종류의 수생 광합성 유기체를 포함한다.녹조는 일반적으로 거시적 조류가 아닌 현미적 단세포 조류의 빠른 성장을 말한다.거시적인 녹조의 예는 다시마 [3]숲이다.

녹조의 꽃은 다양한 원천에서 나온 질소나 인과 같은 영양소가 수생계로 들어가 조류의 과도한 성장을 야기한 결과입니다.녹조는 생태계 전체에 영향을 미친다.

그 결과는 더 높은 영양 수치의 양성 섭취에서부터 다른 유기체에 도달하는 햇빛을 차단하고, 물 속의 산소 수치의 고갈을 야기하고, 유기체에 따라서는, 물에 독소를 분비하는 것과 같은 더 해로운 영향까지 다양하다.동물이나 생태에 해를 끼칠 수 있는 꽃, 특히 조류에 의해 독소가 분비되는 꽃은 보통 "유해한 녹조 꽃"이라고 불리며, 물고기가 멸종하거나, 도시가 주민들의 물을 끊거나, 주 정부가 어업을 폐쇄해야 하는 결과를 초래할 수 있습니다.영양소의 과잉 공급이 조류 성장과 산소 고갈로 이어지는 과정을 부영양화라고 한다.

블룸 특성 평가

용어는 유해 조류 꽃이 일관되지 않는 과학 분야에 따라고 무해한 조류로"minibloom"[때가 되는 대로 정의 되나요?] 큰 해로운 개화 이벤트에 이르기까지 다양 정의된다.[4]이후 조류는 광범위한 용어인 광범위하게 다양한 크기, 성장율, 그리고 영양소 권장량의 유기체를 포함한 말은 꽃으로 정의된다는 공식적으로 인정되는 임계 수준이다.왜냐하면 어떤 과학적인 의견 일치가 있다고, 꽃은 측정 몇가지 방법: 새로운 조류 바이오매스의 측정, 광합성 색소의 농도, 꽃의 네거티브 효과의 양화, 또는 미세 조류들은 미생물 집단의 다른 부위에 비해의 상대 농도에 간주될 수 없다.[4]때 그 종으로 여겨지1000cells[7]의 농도 초과한 꽃이 활짝 필 때 엽록소의 농도가 5ug[6]를 초과할 때 엽록소의 농도고 조류 종 농도는 아예 정상적인 성장에서 벗어나는 100ug[5]를 초과하는 경우 예를 들어, 꽃에 대한 정의가 포함되어 있다.[8][9]

example of algal bloom
녹조는 생태계와 인간 사회에 문제를 일으킬 수 있다.2005년 중국 청두 근처의 작은 산골마을의 예

꽃은 특정 조류가 필요로 하는 영양소가 지역 수생계에 유입된 결과이다.이 성장을 제한하는 영양소는 전형적으로 질소나 인이지만 철분, 비타민 또는 [3]아미노산일 수도 있습니다.물에 이러한 영양소를 첨가하는 데는 몇 가지 메커니즘이 있다.탁 트인 바다와 해안선을 따라, 바람과 지형적인 해저 지형으로부터 솟아오르는 것은 바다의 [10]사진이나 햇빛이 비치는 지역으로 영양분을 끌어당길 수 있습니다.해안 지역과 담수 체계에서는 농업, 도시 및 하수 유출이 녹조 [11]발생을 일으킬 수 있습니다.

녹조, 특히 큰 녹조 현상은 물의 투명성을 떨어뜨리고 물을 [3]변색시킬 수 있습니다.엽록소와 광보호 색소와 같은 조류 세포의 광합성 색소가 조류 꽃의 색을 결정합니다.유기체, 그것의 색소, 그리고 물기둥의 깊이에 따라, 녹조 꽃은 녹색, 빨간색, 갈색, 황금색,[3] 그리고 보라색일 수 있습니다.담수계의 밝은 녹색 꽃은 종종 마이크로시스티스[3][12]같은 시아노박테리아의 결과입니다.꽃은 또한 대식세포(비식물성 플랑크톤) 종으로 구성될 수 있다.이러한 꽃은 해안선으로 [13]밀려올 수 있는 큰 해조류 날개에 의해 알아볼 수 있다.

일단 그 영양소가 물속에 존재하게 되면, 조류는 평소보다 훨씬 더 빠른 속도로 자라기 시작한다.작은 꽃에서, 이 빠른 성장은 다른 [9]유기체들에게 음식과 영양분을 제공함으로써 생태계 전체에 이익을 준다.

특히 주목되는 것은 유해한 해조류 꽃(HABs)으로 독성 또는 다른 유해한 식물성 플랑크톤과 관련된 해조류 꽃 사건이다.많은 종들이 해로운 해조류 꽃의 원인이 될 수 있다.예를 들어, 나가사끼나트륨해로운 적조를 일으킬 수 있고, 고니올락스 폴리그램마는 산소 고갈을 일으켜 큰 물고기 떼죽음을 초래할 수 있으며, 남방박테리아는 독소를 만들 수 있으며, 규조조류는 물고기 [14]아가미를 손상시킬 수 있다.

민물 해조류가 피다

시아노박테리아 활동이 코테페크 칼데라 호수를 청록색으로 바꾼다.

민물 조류의 꽃은 영양소의 과잉, 특히 일부 [15][16]인산염의 결과입니다.과잉 영양소는 농업 또는 레크리에이션 목적으로 토지에 도포되는 비료에서 비롯될 수 있으며, 인이 [17]함유된 가정용 세척 제품에서 비롯될 수도 있다.

시아노박테리아가 [18]함유된 번식을 완화하기 위해서는 인 투입량의 감소가 필요하다.여름에 성층화된 호수에서, 가을의 교체는 충분한 광합성 빛을 얻을 [19]수 있는 즉시 녹조 개화를 잠재적으로 촉발할 수 있는 상당한 양의 생물학적 가용 인을 방출할 수 있다.과잉 영양소는 물의 [20]유출을 통해 유역에 유입될 수 있다.과도한 탄소와 질소 또한 원인으로 의심되어 왔다.잔류 탄산나트륨의 존재는 영양소의 존재 하에서 광합성을 강화하기 위해 용해된 이산화탄소를 제공함으로써 조류가 꽃을 피우는 촉매 역할을 한다.

인산염이 수계에 도입될 때, 높은 농도는 조류와 식물의 성장을 증가시킨다.조류는 높은 영양소 이용률 하에서 매우 빠르게 성장하는 경향이 있지만, 각각의 조류는 수명이 짧고, 그 결과 부패하기 시작하는 죽은 유기물의 고농도 농도가 된다.물에 존재하는 자연 분해기는 죽은 조류를 분해하기 시작하며, 그 과정에서 물에 존재하는 용존 산소를 소비한다.이로 인해 다른 수중 생물에 사용할 수 있는 용존 산소가 급격히 감소할 수 있습니다.물에 충분한 용존산소가 없으면 동식물이 대량으로 죽을 수 있다.이것은 데드 존이라고도 불립니다.

민물 수족관에서는 물고기가 과식하고 과도한 영양분이 식물에 흡수되지 않을 때 개화가 관찰될 수 있다.이것들은 일반적으로 물고기에 해롭기 때문에 수조 내의 물을 교환한 후 먹이를 줄임으로써 상황을 해결할 수 있습니다.

해조류 꽃

플랑크톤[21] 변동에 대한 경쟁 가설
베렌펠트 & 보스 [22]2014를 각색한 피규어.
NASA 랭글리 리서치 센터[23] NAAMES 제공

겨울에는 폭풍우가 바다를 휘젓고 다니며, 지표면 근처의 햇빛이 비치는 물에 영양분을 더한다.이것은 매년 봄마다 식물성 플랑크톤의 거대한 꽃을 피우는 먹이 광풍을 일으킨다.이 미세한 식물들 안에서 발견되는 작은 분자들은 광합성을 통해 햇빛으로부터 중요한 에너지를 수집합니다.엽록소라고 불리는 이 천연 색소는 지구 바다에서 식물성 플랑크톤이 번성할 수 있게 해주고 과학자들이 우주에서 꽃을 관찰할 수 있게 해준다.인공위성은 해안과 탁 트인 해역에 존재하는 엽록소의 양을 감지함으로써 식물성 플랑크톤의 위치와 풍부함을 밝혀냅니다. 농도가 높을수록 꽃은 더 커집니다.관찰 결과, 꽃은 보통 영양소 재고가 감소하고 포식성 동물성 플랑크톤이 풀을 뜯기 시작하는 늦봄이나 초여름까지 지속된다.아래 왼쪽에 있는 시각화는 NASA SeaWiFS 데이터를 사용하여 꽃 [24]개체군을 지도화합니다.

NAAMES 연구는 해양 생태계의 식물성 플랑크톤 역학의 측면과 그러한 역학이 대기 에어로졸, 구름, 기후에 어떻게 영향을 미치는지 조사하기 위해 오리건 주립대학과 NASA의 과학자들이 2015년부터 2019년 사이에 수행한 5년간의 과학 연구 프로그램이었다(NAAMES는 북대서양 에어로졸과 마린 에코를 의미한다).osystems study)를 참조해 주세요.이 연구는 북대서양의 아북극 지역에 초점을 맞췄는데, 북대서양은 지구상에서 가장 큰 식물성 플랑크톤이 반복적으로 꽃을 피우는 곳 중 하나이다.이 지역의 오랜 연구 역사뿐만 아니라 비교적 쉽게 접근할 수 있기 때문에 북대서양은 지구 에너지 [25]예산에 대한 식물성 플랑크톤 에어로졸 배출의 역할을 더 잘 이해하기 위한 노력의 일환으로 지배적인 과학적 가설을[21] 시험하기에 이상적인 장소가 되었다.

NAAMES는 연간 식물성 플랑크톤 주기의 특정 단계(최소, 클라이맥스 및 중간 바이오매스 감소 및 증가)를 목표로 설계되었으며, 이는 꽃 형성 시기와 연간 [25]꽃 재생을 촉진하는 패턴에 대한 논쟁을 해결하기 위한 것이다.NAAMES 프로젝트에서는 또한 식물성 플랑크톤 꽃 주기가 구름 형성과 [26]기후에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위해 일차 생산에 의해 생성된 에어로졸의 양, 크기 및 구성을 조사했다.

프랑스에서는 시민들이 프로젝트 PHENOMER를 [27]통해 착색된 물을 보고해야 한다.이것은 해양 꽃의 발생을 이해하는데 도움이 된다.

산불은 산불 에어로졸의 [28]해양 퇴적을 통해 식물성 플랑크톤 꽃을 일으킬 수 있다.

유해 해조류 꽃피우기

1999년 영국의 데본과 콘월 남쪽 해안에서 조류가 꽃을 피웠다.
2005년 발트해의 스웨덴 고틀란드주변을 소용돌이 치는 식물 플랑크톤의 위성 이미지

유해 조류 꽃(HAB)은 천연 독소의 생성, 다른 유기체의 기계적 손상 또는 다른 방법으로 다른 유기체에 부정적인 영향을 미치는 조류 꽃입니다.이러한 HAB의 다양성은 이러한 HAB를 관리하기 더욱 어렵게 하며, 특히 [29]위협받는 해안 지역에 많은 문제를 제기합니다.HAB는 종종 대규모 해양 사망 사건과 관련이 있으며 다양한 유형의 조개 독극물과 [30]관련이 있다.HAB는 경제적 및 건강에 부정적인 영향을 미치기 때문에 주의 깊게 [31][32]감시됩니다.

HAB는 인간에게 해롭다는 것이 증명되었다.인간은 독소가 함유된 해산물을 직접 섭취하고, 물에서 수영하거나, 독소가 함유된 공기 중의 작은 물방울을 들이마심으로써 독성 조류에 노출될 수 있다.[33]

HAB 이벤트로 인해 녹조 농도가 충분히 높아지면 물이 변색되거나 탁해질 수 있으며, 보라색에서 거의 분홍색에 이르기까지 색이 다양하며, 일반적으로 빨간색 또는 녹색입니다.모든 해조류가 수분이 변색될 정도로 밀도가 높은 것은 아니다.


「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Foster, Joanna M. (20 November 2013). "Lake Erie Is Dying Again, And Warmer Waters And Wetter Weather Are To Blame". ClimateProgress. Archived from the original on 3 August 2014. Retrieved 3 August 2014.
  2. ^ Ferris, Robert (26 July 2016). "Why are there so many toxic algae blooms this year". CNBC. Retrieved 27 July 2016.
  3. ^ a b c d e f Barsanti, Laura; Gualtieri, Paolo (2014). Algae: Anatomy, Biochemistry, And Biotechnology. Boca Raton, FL: CRC Press. p. 1. ISBN 978-1-4398-6733-4.
  4. ^ a b Smayda, Theodore J. (1997). "What is a bloom? A commentary". Limnology and Oceanography. 42 (5part2): 1132–1136. Bibcode:1997LimOc..42.1132S. doi:10.4319/lo.1997.42.5_part_2.1132. ISSN 1939-5590.
  5. ^ Tett, P (1987). "The Ecophysiology of Exceptional Blooms". Rapp. P.-v. Reun. Cons. Int. Explor. Mer. 187: 47–60.
  6. ^ Jonsson, Per R.; Pavia, Henrik; Toth, Gunilla (7 July 2009). "Formation of harmful algal blooms cannot be explained by allelopathic interactions". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (27): 11177–11182. Bibcode:2009PNAS..10611177J. doi:10.1073/pnas.0900964106. ISSN 0027-8424. PMC 2708709. PMID 19549831.
  7. ^ Kim, H.G. (1993). "Population cell volume and carbon content in monospecific dinoflagellate blooms". Toxic phytoplankton blooms in the sea. Developments in Marine Biology. Vol. 3. Elsevier. pp. 769–773.
  8. ^ Parker, M (1987). "Exceptional Plankton Blooms Conclusion of Discussions: Convener's Report". Rapp. P.-v. Reun. Cons. Int. Explor. Mer. 187: 108–114.
  9. ^ a b Carstensen, Jacob; Henriksen, Peter; Heiskanen, Anna-Stiina (January 2007). "Summer algal blooms in shallow estuaries: Definition, mechanisms, and link to eutrophication". Limnology and Oceanography. 52 (1): 370–384. Bibcode:2007LimOc..52..370C. doi:10.4319/lo.2007.52.1.0370. ISSN 0024-3590. S2CID 15978578.
  10. ^ Hallegraeff, Gustaaf M.; Anderson, Donald Mark; Cembella, Allan D.; Enevoldsen, Henrik O. (2004). Manual on harmful marine microalgae (Second revised ed.). Paris: UNESCO. ISBN 9231039482. OCLC 493956343.
  11. ^ Gilbert, Patricia M.; Anderson, Donald M.; Gentien, Patrick; Graneli, Edna; Sellner, Kevin G. (2005). "The Global Complex Phenomena of Harmful Algal Blooms". Oceanography. 8 (2): 130–141.
  12. ^ Jacoby, Jean M; Collier, Diane C; Welch, Eugene B; Hardy, F Joan; Crayton, Michele (2000). "Environmental factors associated with a toxic bloom of Microcystis aeruginosa". Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 57 (1): 231–240. doi:10.1139/f99-234. ISSN 0706-652X.
  13. ^ Liu, Dongyan; Keesing, John K.; Xing, Qianguo; Shi, Ping (1 June 2009). "World's largest macroalgal bloom caused by expansion of seaweed aquaculture in China". Marine Pollution Bulletin. 58 (6): 888–895. doi:10.1016/j.marpolbul.2009.01.013. ISSN 0025-326X. PMID 19261301.
  14. ^ Hallegraef, G.M. (1993). "A review of harmful algal blooms and their apparent global increase". Phycologia. 32 (2): 79–99. doi:10.2216/i0031-8884-32-2-79.1.
  15. ^ Diersling, Nancy. "Phytoplankton Blooms: The Basics" (PDF). NOAA FKNMS. Retrieved 26 December 2012.
  16. ^ Hochanadel, Dave (10 December 2010). "Limited amount of total phosphorus actually feeds algae, study finds". Lake Scientist. Retrieved 10 June 2012. [B]ioavailable phosphorus – phosphorus that can be utilized by plants and bacteria – is only a fraction of the total, according to Michael Brett, a UW engineering professor ...
  17. ^ Gilbert, P. A.; Dejong, A. L. (1977). "The use of phosphate in detergents and possible replacements for phosphate". Ciba Foundation Symposium. Novartis Foundation Symposia (57): 253–268. doi:10.1002/9780470720387.ch14. ISBN 9780470720387. PMID 249679.
  18. ^ Higgins, Scott N.; Paterson, Michael J.; Hecky, Robert E.; Schindler, David W.; Venkiteswaran, Jason J.; Findlay, David L. (September 2018). "Biological Nitrogen Fixation Prevents the Response of a Eutrophic Lake to Reduced Loading of Nitrogen: Evidence from a 46-Year Whole-Lake Experiment". Ecosystems. 21 (6): 1088–1100. doi:10.1007/s10021-017-0204-2. ISSN 1432-9840. S2CID 26030685.
  19. ^ "Storm-triggered, increased supply of sediment-derived phosphorus to the epilimnion in a small freshwater lake". Freshwater Biological Association. 18 November 2014. Archived from the original on 26 October 2019. Retrieved 26 October 2019.
  20. ^ Lathrop, Richard C.; Carpenter, Stephen R.; Panuska, John C.; Soranno, Patricia A.; Stow, Craig A. (1 May 1998). "Phosphorus loading reductions needed to control blue-green algal blooms in Lake Mendota" (PDF). Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 55 (5): 1169–1178. doi:10.1139/cjfas-55-5-1169. Retrieved 13 April 2008.[영구 데드링크]
  21. ^ a b 베렌펠트, M.J.와 보스, E.S. (2018) "식물 플랑크톤 연간 주기의 맥락에서 꽃 가설에 대한 학생의 튜토리얼"지구변화생물학, 24(1): 55~77.doi:10.1111/gcb.13858.
  22. ^ Behrenfeld, Michael J.; Boss, Emmanuel S. (3 January 2014). "Resurrecting the Ecological Underpinnings of Ocean Plankton Blooms". Annual Review of Marine Science. 6 (1): 167–194. Bibcode:2014ARMS....6..167B. doi:10.1146/annurev-marine-052913-021325. ISSN 1941-1405. PMID 24079309. S2CID 12903662.[영구 데드링크]
  23. ^ NAAMES: Science - Objectives 2020년 8월 6일 NASA의 Wayback Machine Langley Research Center에서 아카이브 완료: 2020년 6월 6일 갱신.취득일 : 2020년6월 15일
  24. ^ a b c 슈퍼블룸스NASA 시각화 탐색기, 2012년 5월 8일 Public Domain 이 문서에는 퍼블릭 도메인에 있는 이 소스로부터의 텍스트가 포함되어 있습니다..
  25. ^ a b Behrenfeld, Michael J.; Moore, Richard H.; Hostetler, Chris A.; Graff, Jason; Gaube, Peter; Russell, Lynn M.; Chen, Gao; Doney, Scott C.; Giovannoni, Stephen; Liu, Hongyu; Proctor, Christopher (22 March 2019). "The North Atlantic Aerosol and Marine Ecosystem Study (NAAMES): Science Motive and Mission Overview". Frontiers in Marine Science. 6: 122. doi:10.3389/fmars.2019.00122. ISSN 2296-7745.
  26. ^ Engel, Anja; Bange, Hermann W.; Cunliffe, Michael; Burrows, Susannah M.; Friedrichs, Gernot; Galgani, Luisa; Herrmann, Hartmut; Hertkorn, Norbert; Johnson, Martin; Liss, Peter S.; Quinn, Patricia K. (30 May 2017). "The Ocean's Vital Skin: Toward an Integrated Understanding of the Sea Surface Microlayer". Frontiers in Marine Science. 4. doi:10.3389/fmars.2017.00165. ISSN 2296-7745.
  27. ^ "Phenomer". www.phenomer.org. Retrieved 22 February 2022.
  28. ^ Tang, Weiyi; Llort, Joan; Weis, Jakob; Perron, Morgane M. G.; Basart, Sara; Li, Zuchuan; Sathyendranath, Shubha; Jackson, Thomas; Sanz Rodriguez, Estrella; Proemse, Bernadette C.; Bowie, Andrew R.; Schallenberg, Christina; Strutton, Peter G.; Matear, Richard; Cassar, Nicolas (September 2021). "Widespread phytoplankton blooms triggered by 2019–2020 Australian wildfires". Nature. 597 (7876): 370–375. Bibcode:2021Natur.597..370T. doi:10.1038/s41586-021-03805-8. ISSN 1476-4687. PMID 34526706. S2CID 237536378.
  29. ^ Anderson, Donald (January 2004). "Prevention, control and mitigation of harmful algal blooms: multiple approaches to HAB management". ResearchGate. p. 2. Retrieved 26 March 2020.
  30. ^ "Harmful Algal Blooms: Red Tide: Home". cdc.gov. Archived from the original on 27 August 2009. Retrieved 23 August 2009.
  31. ^ Florida Fish and Wildlife Research Institute. "Red Tide Current Status Statewide Information". research.myfwc.com. Archived from the original on 22 August 2009. Retrieved 23 August 2009.
  32. ^ "Red Tide Index". Tpwd.state.tx.us. Retrieved 23 August 2009.
  33. ^ "Illness and Symptoms: Marine (Saltwater) Algal Blooms Harmful Algal Blooms CDC". www.cdc.gov. 30 September 2021. Retrieved 10 January 2022.

외부 링크