Le fioriture algali dannose rappresentano una minaccia tossica unica nel bacino centrale del lago Erie, ha scoperto una nuova ricerca.

Non solo le fioriture si verificano regolarmente in quest'area, possono anche produrre tipi di tossine cianobatteriche che in genere non vengono rilevate attraverso il monitoraggio di routine della sicurezza dell'acqua, secondo uno studio pubblicato nel Journal of Great Lakes Research .

"I cianobatteri che abbiamo trovato nel bacino centrale sono completamente diversi da quelli che abbiamo visto nell'area di Toledo nel bacino occidentale, " ha affermato il ricercatore capo Justin Chaffin, ricercatore senior e coordinatore della ricerca presso lo Stone Laboratory della Ohio State University.

"Questo è preoccupante perché gli impianti di trattamento delle acque in genere non sono impostati per cercare questo batterio o le tossine che creano. Richiede più costoso, apparecchiature più sofisticate."

Le dannose fioriture di alghe blu-verdi e le microcistine tossiche che le accompagnano sono state una minaccia persistente nel bacino occidentale del lago. Ma fino a questo studio, le tossine legate alla fioritura non erano state formalmente documentate e analizzate nel bacino centrale.

Diversi anni fa, gli scienziati ambientali hanno iniziato a sentire segnalazioni di fioriture algali dannose nel bacino centrale, nelle acque appena ad ovest di Cleveland. Ciò è stato sorprendente all'epoca perché gli esperti pensavano che queste minacce ambientali fossero concentrate principalmente vicino a Toledo, disse Chaffin.

L'acqua nel bacino centrale non era stata considerata amichevole per i cianobatteri perché non è così calda o ricca di sostanze nutritive come nel bacino occidentale, dove l'azoto e il fosforo sono abbondanti a causa del deflusso agricolo portato dal fiume Maumee.

Il team di ricerca ha campionato l'acqua in quattro aree dal 2013 al 2017 e ha analizzato le immagini satellitari scattate prima per prove di fioriture. Hanno trovato un cianobatterio chiamato Dolichospermum nel bacino centrale durante le fioriture di inizio stagione a luglio. Questo cianobatterio è in grado di produrre una tossina che può attaccare il sistema nervoso centrale nell'uomo, e i ricercatori hanno trovato prove genetiche che la fioritura ha il potenziale per la neurotossina.

"Ciò significa che se sei un operatore di impianti idrici a Cleveland, devi essere pronto entro la fine di giugno o l'inizio di luglio per i cianobatteri perché hanno il potenziale per produrre una tossina davvero potente. Potrebbe anche essere un problema per i bagnanti se c'è un vento da nord e queste fioriture si raccolgono lungo la costa dell'Ohio, " disse Chaffin.

I ricercatori hanno condiviso questi risultati con l'Ohio Environmental Protection Agency e con gli operatori di impianti idrici, Egli ha detto.

Più avanti nella stagione, i ricercatori hanno scoperto il cianobatterio Microcystis, il principale piantagrane nel bacino occidentale, che si nutre di fosforo in eccesso, nel bacino centrale. Le tossine, chiamate microcistine, che produce sono più dannosi per il fegato e anche una minaccia per i reni e il sistema riproduttivo. Gli operatori degli impianti idrici cercano abitualmente le microcistine.

Capire esattamente cosa sta causando queste inaspettate fioriture algali nel bacino centrale richiederà più lavoro, disse Chaffin.

"Non siamo ancora in grado di individuare cosa stia realmente causando queste fioriture perché è una complessa interazione di diversi fattori, " Egli ha detto.

Ma il nuovo studio ha trovato prove che è una combinazione di bassi livelli di ferro (che riduce la disponibilità di azoto), acqua fangosa e un ceppo di Dolichospermum adattato alle acque più fredde.

I ricercatori hanno scoperto un'associazione tra le fioriture del bacino centrale e la minore limpidezza dell'acqua, il che significa che quando l'acqua è più fangosa, la probabilità di alghe blu-verdi dannose aumenta. Ci sono anche prove che il ferro abbia un ruolo. Se non c'è abbastanza ferro, la crescita delle alghe benefiche è soppressa, ma le alghe dannose trovate in questo studio probabilmente prosperano perché sono efficienti nel catturare il ferro quando il nutriente scarseggia, disse Chaffin.

Lavoro continuo per ridurre i sedimenti, che portano a una minore limpidezza dell'acqua, è importante, Egli ha detto. E sebbene il fosforo e l'azoto, che hanno determinato le fioriture nel bacino occidentale, non siano presenti in alte concentrazioni nel bacino centrale, minimizzarli è importante per la salute generale del Lago Erie, Egli ha detto.