Озеро Клер (Clear Lake), расположенное в Калифорнии, является одним из ключевых мониторинговых озер в Северной Америке, где существует серьезная проблема вредоносных цветений водорослей. Чтобы лучше понять, что вызывает массовое размножение водорослей в озере, исследователи из Университета Южной Калифорнии в Лос - Анджелесе и Института прибрежных вод Южной Калифорнии (SCCWRP) выбрали продукты под брендом Selemer YSI, которые отслеживают данные о глубине, качестве и температуре воды, захваченной озерами, чтобы предоставить исследователям данные о цветении водорослей с высоким разрешением.

Хотя водоросли являются источником зеленой жизни на Земле, они выделяют около 50% кислорода, содержащегося в атмосфере, но когда эти водоросли растут бесконтрольно, они образуют вредные цветения водорослей, которые представляют серьезную угрозу для качества поверхностных вод. От воздействия на вкус и запах питьевой воды до производства токсинов, которые могут вызывать болезни у животных и людей, вредные цветения водорослей имеют широкий спектр последствий.

Существует много видов водорослей, которые производят токсины, каждый из которых может адаптироваться к различным условиям окружающей среды, жизнеспособность очень цепкая. Вредные цветения водорослей вызваны, например, избытком питательных веществ в воде, особенно азота и фосфора. Кроме того, повышение температуры, вызванное изменением климата, также создает условия для роста водорослей, производящих токсины.

Проблемы с изучением вредных цветений водорослей в озере Клир

Озеро Клир является одним из крупнейших пресноводных озер в Калифорнии, его площадь составляет 27,4 квадратных километра. Ему около 2,5 миллионов лет, и это одно из старейших озер в Северной Америке. Вредное цветение водорослей является одной из проблем, вызывающих наибольшую озабоченность у населения озера Клир, поскольку 18 компаний по снабжению питьевой водой используют это озеро в качестве источника воды для снабжения водой более 40 000 жителей.

Ученые знают, что появление вредных цветений водорослей здесь может быть результатом температуры и эвтрофикации, которая представляет собой приток питательных удобрений в озеро, что приводит к чрезмерному росту растений и водорослей. Исследователи хотели получить глубокие знания о цветении водорослей, но беспомощные дискретные образцы предоставили ограниченные данные, а озеро Клир состояло из трех озерных вилок с различными характеристиками и более сложной ситуацией.

Хотя дискретные образцы дают важную информацию о озере в определенном месте и в определенное время, исследователям также необходимо понять, как физическая структура озера и изменения в различных глубинах воды (водной толще) влияют на цветение водорослей.

Новые исследования с использованием инновационных технологий

Недавний исследовательский проект, проведенный на озере Клир, направлен на решение некоторых из этих проблем с использованием технологии Sylemer YSI. Одна из ключевых целей заключается в увязке новых данных о водной толще и экологических параметрах с другими данными, собранными из дискретных проб воды.

Д - р Дэвид Кэрон (David Caron) из Университета Южной Калифорнии (University of South California), исследователь проекта, пишет: « Если мы сможем объединить эти различные данные через пространство и время, мы сможем получить из первых рук информацию о видовой эволюции и питательном взаимодействии планктона в озере Клир».

Озеро Клир настолько велико, что трудно связать все данные по всему озеру, но это важно для понимания биологических процессов, которые вызывают цветение водорослей и токсины. Исследование также направлено на то, чтобы помочь исследователям сначала определить, где собирать дискретные образцы, процесс, который является более дорогостоящим.

Исследователи сотрудничали с Saylemer, чтобы использовать комплексное решение YSI для картирования вредных цветений водорослей в озерах, чтобы получить высокое разрешение качества воды, потока и батиметрии. В то же время платформа EXO YSI представляет собой интеллектуальную и полевую систему мониторинга качества воды.

Озеро исследуют в двух разных масштабах.

Исследователи провели исследование для мониторинга озер в двух совершенно разных пространственных масштабах. Первый масштаб проводится вдоль главной оси трех озерных вилок озера Клир, чтобы понять общие характеристики воды озера. Вторым мероприятием является картирование с высоким разрешением части залива Нижняя Вилка с целью получения подробной информации о распределении сине - зеленых водорослей (цианобактерий) и их токсинов.

Оборудование в процессе исследованияДетектор YSI EXO1Датчики, используемые для измерения электропроводности / температуры, общего количества водорослей, растворенного кислорода и pH. Когда аппарат движется вертикально на разных глубинах, полученные измерения могут быть использованы для построения 2D - карты водной толщи.

Мы получили совершенно новое представление о озере Клир.

Решения, предлагаемые компанией Sylemer YSI, позволяют исследователям лучше понять структуру водной толщи озера и могут дать проверенные гипотезы о факторах, которые вызывают вредные цветения водорослей в озере.

Данные, полученные по всему озеру, также дают важную информацию о том, где и каким образом можно использовать ограниченные ресурсы для отбора проб. Затем задача состояла в том, чтобы добавить эти данные в набор данных, чтобы лучше понять взаимосвязь между качеством воды и цветением водорослей в озере Клир.