En algeblomstring (undertiden beskrevet med en engelsk algeblomstring eller fytoplanktonblomstring ) er en relativt hurtig stigning i koncentrationen af en (eller flere) arter af alger (eller bakterier, cyanobakterier , tidligere kendt som "blå alger"), generelt tilhører fytoplankton i et ferskvand, brakkvand eller saltvandssystem. Denne spredning resulterer generelt i en farvning af vandet (rød, brun, brun-gul eller grøn). Disse farver skyldes de dominerende fotosyntetiske pigmenter af de involverede algeceller.
Fænomenet kan være naturligt eller begunstiget af terrigen forurening ( nitrater , fosfater ). I sidstnævnte tilfælde kan intense og lange blomstringer føre til " døde zoner " på grund af forbruget af alt ilt opløst i vandet om natten eller emission af toksiner fra visse arter af plankton (især cyanophyceae ). Generelt er kun en eller et par arter af mikroalger involveret. I en sø eller et svagt fornyet havområde (i en bugt, en fjord osv.) Er selv en begrænset forsyning med fosfat tilstrækkelig til at fremkalde en blomstring.
Tærsklen for algeblomstring anses ofte for at være 10.000 celler pr. Milliliter ; i nogle tilfælde kan koncentrationen nå op på flere millioner celler pr. milliliter. Men der er alger og cyanobakterier med meget forskellige størrelser og vækstrater og næringsstofbehov. Der er derfor ingen officielt anerkendt tærskel til at definere en udblomstring. For nogle arter anses det for, at der er "vandblomstring" (eller "blomstring") i koncentrationer på millioner af celler pr. Milliliter, mens denne tærskel for andre vil blive nået på nogle få titusinder celler pr. Liter.
Den engelsktalende forestilling om "blomstre" kan også omfatte fænomener med spredning af makroalger ( ulva generelt), der er ansvarlige for grønne tidevand, når de skyller op på strande.
Begrebet "skadelige algblomstringer" er forbeholdt tilfælde, hvor mikroorganismer indeholder eller frigiver toksiner, som det ofte er tilfældet med dinoflagellater af slægten Alexandrium og Karenia , eller diatomer af slægten Pseudo-nitzschia (ansvarlig for blomstrende brun eller rød, kendt som “Rød tidevand”).
I højmiddelalderen , Grégoire de Tours beskrevet følgende fænomen:
”I en anden by i nærheden af byen Vannes var der en stor dam fyldt med fisk, hvis vand i dybden af et brystslag blev til blod. I adskillige dage samlet der sig et utal af hunde og fugle omkring denne dam, der drak dette blod, og om aftenen vendte de tilfredse tilbage. "
Hvad der så ud til at være et mirakel kan forklares med et fænomen med algeeksplosion.
Vandfarveændringer blev allerede beskrevet i den Mexicanske Golf af tidlige opdagelsesrejsende som Cabeza de Vaca .
Dette er den xx th århundrede blev de klar over eksistensen af algeopblomstringer for nogle eller alle menneskeskabte. Det er muligt, at nogle af de beskrevne tilfælde er knyttet til det større antal observationer, især takket være satellitbilleder .
Blomstrer sker ikke bare. De er resultatet af en kombination af flere faktorer, der er anført nedenfor. De er sjældne i det oligotrofe vand i det tropiske hav og mere almindelige i tempererede zoner nær kontinentalsoklen og kysten (især nedstrøms flodmundinger af stærkt antropiserede floder).
I vandmiljøet er der meget mange mikroskopiske, plante-, svampe- og bakterielle encellede organismer og et endnu større antal vira.
Mikroalger er naturligvis mere rigelige under overfladen, hvor solen er maksimalt. I nærvær af næringsstoffer reproducerer de meget hurtigt. Nitrater og fosfater og jern er blandt de vigtigste begrænsende faktorer for mikroalger, men den form, som næringsstoffet har i mediet ( ammoniak , urinstof , nitration ) er også vigtig, ligesom vandets temperatur er.
Mikroalger er grundlaget for fødekæden, som næsten alle andre vandorganismer er afhængige af; deres populationsdynamik styres normalt af zooplankton og algevira.
Så længe CO 2 og sporstoffer, der er nødvendige for alger, er tilgængelige, fremskynder opløste fosfater (eller andre næringsstoffer) stærkt algenes vækst. Men livet for hver alge er kort, mængden af dødt stof vokser også hurtigt. Fænomenet er så brutalt, at zooplankton ikke har tid til at udvikle sig eller til at forbruge nok levende alger. Og om natten ophører fotosyntese , og i løbet af dagen i meget grumset vand trænger sollys ikke godt ind; dette resulterer i et fald i opløst ilt og undertiden et forbrug af de nedbrydende organismer af al tilgængelig ilt (disse nedbrydere er hovedsageligt bakterier og svampe). Dette fører til en hypoxisk situation og lokalt til døden af aerobe organismer .
Fænomenerne, der sammen fører til algeblomstring, er især:
Farven varierer alt efter typen alger eller cyanophyceae og alt efter dens tæthed;
Farverne varierer fra lilla til næsten lyserød gennem rød eller grøn, undertiden neon.
Imidlertid er mange algeblomstringer ikke tætte nok til at forårsage synlig farvning af vandet. Når cyanophyceae dør massivt, kan de danne en meget karakteristisk blå film på overfladen.
I tilfælde af en pludselig tilstrømning af et næringsstof, hvis fravær var en begrænsende faktor, kan en planktonart pludselig sprede sig.
Til søs er der beskrevet mere end 5.000 planteplanktonarter, hvoraf 2% vides at være farlige eller giftige. Disse arter formerer sig oftere end ikke-toksiske arter. Deres spredning har skadelige virkninger på akvatiske økosystemer, der varierer alt efter den pågældende art, miljøet, hvori de findes, intensiteten af blomsten (og den mekanisme, hvormed de udøver disse negative virkninger).
Visse sæsonbestemte eller periodiske lokaliserede blomster kan være normale på grund af stigning i koldt, næringsrige vand for eksempel ( Upwelling ) eller efter bevægelser af grundvand (ofte om foråret). I XX th århundrede blomstrer er blevet mere intens og hyppige, som regel skabt eller forværret af indgangene på eutrofierende menneske.
Nogle gange kaldet HAB'er på engelsktalende (for skadelige algeopblomstringer ) eller i ferskvand FHAB'er (for ferskvandskadelige algeopblomstringer ), disse er dem, der stærkt ødelægger og udarmede fødekæden på grund af et højt natligt forbrug af opløst ilt og / eller ved produktionen og emission til miljøet af økotoksiske molekyler . Deres årlige omkostninger er anslået til 2,2 milliarder dollars og 4,6 milliarder dollars om året for De Forenede Stater alene og ferskvand blomstrer alene ifølge Dodds et al. (2009).
Som et resultat af et udbrud af cyanobakterier, diatomer og: eller dinoflagellater, er de mere og mere hyppige og massive i hele verden og kan føre til mere varige økologiske ubalancer ( kronisk eutrofiering udvikler sig til en død havzone med organisk forurening, emissioner af drivhus gas , dødelighed af fisk og skaldyr) over store områder (den største har nået 22.000 km 2 i 2007 uden for flodmundingen i Mississippi ).
Hovedeffekter:
To uønskede fænomener observeres til søs: 1) døde zoner og 2) koncentrationen af toksiner i madvævet . På toppen af den trofiske pyramide vil disse toksiner påvirke fisk, men også krybdyr ( havskildpadder ), havfugle og endda havpattedyr .
Når de ikke direkte dræber dyr, kan disse toksiner inducere ændringer i immunologi , neurologi eller reproduktionskapacitet i populationer af allerede truede arter.
De mest synlige virkninger for offentligheden er strandhvaler : for eksempel blev 107 flaskehalse delfiner strandet langs Florida-halvøen i foråret 2004 efter indtagelse af menhadens ( Brevoortia spp. ) Indeholdende høje niveauer af brevoortoxin , toksin, som allerede er blevet impliceret. i dødeligheden af manater, der fodrer i senge af endemiske phanerogams ( Thalassia testudinum ), hvor der er påvist høje niveauer af brevetoxiner. Store zooplanktonforbrugende pattedyr som den truede nordatlantiske højrehval er blevet udsat for neurotoksiner ved at fodre med forurenet zooplankton; sommerens levested for denne art overlapper zoner med sæsonbetonede blomster af giftige dinoflagellater ( Alexandrium fundyense ), hvor indtagelse af forurenet bytte ( copepods som især Calanus finmarchicus ) kan påvirke åndedræts- og fordøjelsesfunktionerne og i sidste ende reproduktionskvaliteten.
Det er blevet vist i den uægte skildpadde , en anden kritisk truet art, at udsættelse for brevetoksiner ved simpel indånding af aerosol indeholdende toksinet og / eller ved indtagelse af forurenet bytte fremkalder kliniske tegn (sløvhed, muskelsvaghed.) Og skade på immunsystem.
I søer, damme, vandløb eller damme kan overskydende visse næringsstoffer ( fosfater og / eller nitrater ) i vandskeden udløse udblomstring. Den eutrofierende normalt kommer fra jorden udvaskning ændret til landbrugs- og rekreative formål (golf, haver, nogle plantager) eller efter utilsigtet forurening, eller som et resultat af kronisk luftforurening med nitrogenoxider (som ved kombination med ozon i troposfæren producerer NO 3 - ) eller efter anvendelse af vaskemidler indeholdende fosfater (stadig sjældnere). Kulstof og visse karbonater synes også at være i stand til at spille en rolle (i nærvær af næringsstoffer vil det resterende natriumcarbonat fungere som en katalysator for algerne ved at tilvejebringe opløst kuldioxid , hvilket øger fotosyntese under vand).
I Skotland i begyndelsen af 1990'erne blev det i flere tilfælde vist, at hunde var døde af drikkevand i et område med bentiske cyanophyceae ; forgiftningen kom fra stærkt neurotoksiske molekyler syntetiseret af cyanobakterier (i dette tilfælde af slægten Oscillatoria , hvoraf nogle eksempler også er fundet i maveindholdet hos forgiftede hunde); Neurotoksinet var anatoxin-a , fundet i hundens mave og blev også produceret i laboratoriet ved kulturer af de samme bakterier. Det var første gang, at dette toksin blev fundet i en bentisk organisme snarere end en plankton.
Blooms kan også observeres i ferskvands akvarier , kort efter deres første påfyldning (når balancen mellem alger, vira, bakterier er endnu ikke nået) og / eller når fiskene er for talrige eller bøvet. Punkt, at overskydende næringsstoffer ikke længere kan absorberes af planter. Situationen kan korrigeres ved at ændre noget af vandet og reducere foderdosis til fisken.
Selv når svømning ikke er forbudt, bliver algerblomster eller grønne tidevand og deres dufte ofte ikke værdsat af turister .
Visse blomster retfærdiggør også midlertidige forbud mod høst eller salg af visse skaldyr (især skaldyr), hvilket er en kilde til mangel på skaldyrsopdræt og akvakultur . For eksempel forbød myndighederne i Oregon midlertidigt den 19. november 2008 kysthøstning der på grund af niveauer af lammende toksiner (sandsynligvis produceret af dinoflagellater ) efter en usædvanlig algblomstring.
På grund af deres virkninger er algeopblomstringen underlagt en vis overvågning fra satellitbilleder og prøvetagning in situ.
Adskillige værktøjer gør det muligt at måle den planktoniske biomasse (eventuelt ved hjælp af måling af klorofyl ) og derefter at undersøge den foreliggende art.
Koncentrationstoppene varierer alt efter mediet:
I tilfælde, hvor tilførslerne er landområder og landbrug, by og industri, vil det være et spørgsmål om at eliminere udledningen af forurenet vand i havet og at reducere udledningen af nitrater og fosfater ved kilden og opføre rensningsstationer. Og / eller naturlige lagunesystemer , der er i stand til at behandle disse udledninger, før vandet ledes ud i det naturlige miljø.
Kampen mod jorderosion og en politik for deeutrofiering af overfladevand, renaturering af bankerne (trærødder fikser bankerne og tager nitrater direkte fra vandet), strategier til bekæmpelse af pludselige oversvømmelser (kilde til uklarhed og overførsel af nitrater) kan være hjulpet af økologisk teknik (f.eks: installation af fascine , oprettelse af renaturerede bufferbassiner eller endda genindførelse af bævere, som ved deres dæmninger regulerer strømmen af visse floder ...). Disse foranstaltninger kan hjælpe med at gøre afstrømningsvandet renere fra kilden til flodmundingen .
Gendannelse af naturlige og sunde populationer af filterfodringsorganismer (koraller, svampe, toskallede og andre filterfødere osv.) Kan også bidrage til vandets gode økologiske status.