Морская слизь
Морская слизь , также называемая морскими солями или морской слюной , представляет собой густое студенистое органическое вещество, обнаруженное во всех океанах мира, а недавно наблюдавшееся в Средиземном море .
Морская слизь содержит разнообразные микроорганизмы. Триггерами, вызывающими его образование, являются повышенное содержание фосфора, засуха и изменение климата . Его последствия широко распространены, затрагивая рыбную промышленность, удушая морскую жизнь и распространяя бактерии и вирусы. Граждане и правительства во всем мире работают над принятием контрмер, включая лечение, очистку морской воды и другие государственные меры.
Состав
[ редактировать ]Морская слизь состоит из множества компонентов, включая разнообразные микроорганизмы, включая вирусы и прокариоты , мусор, белки , минералы , [1] и экзополимерные соединения с коллоидными свойствами. [2] Хотя различные исторические определения не консолидированы, общепризнано, что слизи представляют собой сложные химические вещества, а также сложные природные материалы. Его состав может меняться со временем.
Причины
[ редактировать ]Морская слизь появляется при повышении содержания фосфора . В одном случае в 2021 году значения фосфора были в три-четыре раза выше, чем в предыдущем году. Другие излишки питательных веществ [4] В сочетании с засухой , продолжительной теплой температурой моря и спокойной погодой этому способствовали. Морская слизь также вырабатывается фитопланктоном , когда он испытывает стресс. [1]
Антропогенное глобальное изменение климата , вероятно, приводит к увеличению количества морской слизи. [5] Более теплые, медленно движущиеся воды увеличивают продуктивность и позволяют ей накапливаться в массивных слоях. В Средиземном море частота появления морской слизи увеличивается при наличии теплых температурных аномалий. [2]
Морская слизь и биогеохимия
[ редактировать ]Морская слизь является естественным явлением в морской среде, но ее присутствие в чрезмерных количествах может указывать на экологический стресс и плохое качество воды. Биогеохимия играет решающую роль в формировании и динамике морской слизи. Такие факторы, как доступность питательных веществ, температура, соленость и микробная активность, влияют на производство и разложение органических веществ, которые способствуют образованию слизи. Избыточные питательные вещества, часто из антропогенных источников, таких как сельскохозяйственные стоки и сброс сточных вод, могут ускорить рост фитопланктона и образование слизи, что приводит к эвтрофикации.
Понимание того, как слизь взаимодействует с биогеохимией, жизненно важно для мониторинга и управления прибрежными экосистемами. В недавних исследованиях использовались передовые методы дистанционного зондирования, такие как спутниковые снимки Sentinel-2, для картирования распределения слизи и оценки условий окружающей среды. Эти изображения в сочетании с передовыми методами обработки позволили им заметить незначительные изменения в качестве воды и определить области, пораженные скоплениями слизи. За счет использования спектральных индексов, таких как нормализованный разностный индекс мутности (NDTI), нормализованный разностный индекс воды (NDWI) и индекс автоматической экстракции слизи (AMEI). Используя спектральные индексы и методы глубокого обучения, такие как сверточные нейронные сети (CNN), исследователи могут улучшить обнаружение слизи на больших площадях. [6] Интегрируя данные дистанционного зондирования с биогеохимическими моделями и полевыми наблюдениями, исследователи могут получить представление о основных механизмах, которые способствуют образованию слизи, и разработать стратегии по смягчению ее воздействия на прибрежную среду.
На углеродный цикл влияет морская слизь. Выброс растворенного органического углерода (РОУ) из слизи способствует увеличению запасов органического углерода в морской экосистеме. Это введение органического углерода стимулирует рост и метаболизм микробных сообществ внутри и вокруг слизи. Потребляя DOC, эти микробы дышат и преобразуют органический углерод в углекислый газ (CO2) посредством микробного дыхания. Этот цикл способствует обмену CO2 между океаном и атмосферой, потенциально влияя на уровни CO2 в атмосфере и глобальные углеродные балансы. [7]
События слизи влияют на эффективность биологического насоса, жизненно важного механизма в углеродном цикле океана. Биологический насос объясняет, как углерод перемещается с поверхности океана в его глубины посредством опускания органических частиц, таких как морской снег и фитопланктон. Улавливая органические вещества и микроорганизмы, слизь может ускорить скорость погружения органических частиц и облегчить их перенос в более глубокие слои океана.
История
[ редактировать ]Впервые о морской слизи было сообщено в 1729 году. [ нужна ссылка ]
Разлив нефти Deepwater Horizon в Мексиканском заливе привел к образованию большого количества морской слизи. Ученые не уверены в механизме этого, но одна из теорий утверждает, что массовое истребление микроскопических морских обитателей вызвало «снежную бурю » . Ученые обеспокоены тем, что масса морской слизи может представлять биологическую опасность для выживших морских обитателей в этом районе. Морская слизь, оставшаяся в результате разлива, вероятно, привела к гибели морской жизни в Персидском заливе, о чем свидетельствует мертвое поле глубоководных кораллов в 11 километрах от станции Deepwater Horizon . [8]
В 2021 году Средиземноморье испытало худшие последствия морской слизи. [ нужны разъяснения ] Экспоненциальный рост затронул Средиземное и другие моря. [2] В начале 2021 года морская слизь распространилась в Мраморном море из-за загрязнения сбрасываемыми сточными водами, в морскую воду, что привело к распространению фитопланктона и поставило под угрозу морской биом . Порт Эрдек на Мраморном море был покрыт слизью. В июне 2021 года турецкие рабочие предприняли масштабные усилия по его уборке пылесосом. В июне 2021 года в порту Ялыкёй в провинции Орду наблюдалось скопление слизи в Черном море . [9] На компании, уличенные в сбросе сточных вод, были наложены штрафы. [4]
Эффекты
[ редактировать ]Увеличение количества морской слизи стало проблемой общественного здравоохранения, экономики и окружающей среды. Избыточное количество морской слизи наблюдалось еще в 2009 году.
Общественное здравоохранение
[ редактировать ]Хотя морская слизь не токсична для человека, с ней связаны проблемы общественного здравоохранения. Из-за своего сложного состава морская слизь содержит патогенные бактерии и переносит морские болезни. [2] Большинство таких заболеваний поражают как морских беспозвоночных , так и позвоночных . [2]
Экономический
[ редактировать ]Морская слизь оказала влияние на экономику всего мира, особенно на те, которые вращаются вокруг Средиземноморья. Морская слизь уже давно считается помехой для рыбной промышленности , поскольку она засоряет рыболовные сети. [2] Прибрежные города, которые полагаются на туризм, страдают от непривлекательных вод. Морская слизь издает неприятный запах и делает океан непригодным для купания. [2]
Относящийся к окружающей среде
[ редактировать ]Морская слизь может покрывать жабры морских существ, попавших в нее, перекрывая кислород и убивая их. [ нужна ссылка ] Морская слизь, плавающая на поверхности, также может существенно ограничивать солнечный свет, питающий кораллы и растительность. [ нужна ссылка ]
Контрмеры
[ редактировать ]Контрмеры включают сбор морской слизи с поверхности моря и установку барьеров на поверхности моря, чтобы предотвратить ее распространение. Долгосрочные контрмеры включают улучшение очистки сточных вод , создание морских охраняемых территорий и ограничение изменения климата. [4] Другой подход предполагает привлечение такой деятельности, как туризм, которая предотвращает застой воды в течение длительного времени. Представляем морские виды, которые могут потреблять чрезмерное количество питательных веществ.
См. также
[ редактировать ]- Морской снег – дождь из органического детрита в океане.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Леппард, Гэри Г. (1995). «Характеристика водорослевых и микробных слизей и их агрегатов в водных экосистемах» . Наука об общей окружающей среде . 165 (1–3): 103–131. Бибкод : 1995ScTEn.165..103L . дои : 10.1016/0048-9697(95)04546-д . ISSN 0048-9697 . ПМИД 7754351 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Дановаро, Роберто; Фонда Умани, Серена; Пушедду, Антонио (2009). «Изменение климата и потенциальное распространение морской слизи и микробных патогенов в Средиземном море» . ПЛОС ОДИН . 4 (9): е7006. Бибкод : 2009PLoSO...4.7006D . дои : 10.1371/journal.pone.0007006 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 2739426 . ПМИД 19759910 .
- ^ Дженкинсон, Ян Р.; Сунь, Сяо Ся; Сёрон, Лоран (2015). «Талассореология, органическое вещество и планктон: к более вязкому подходу в экологии планктона» . Журнал исследований планктона : fbv071. дои : 10.1093/plankt/fbv071 . ISSN 0142-7873 .
- ^ Jump up to: а б с Айтулу, Гекче (11 июня 2021 г.). «Завод, сбрасывающий неочищенные сточные воды в Мраморное море, вызывает споры» . Анкара, Турция: Hurriyet Daily News . Проверено 11 июня 2021 г.
- ^ Хадер, Донат-П.; Гао, Куньшань (2015). «Взаимодействие антропогенных стрессовых факторов на морской фитопланктон» . Границы в науке об окружающей среде . 3 : 14. дои : 10.3389/fenvs.2015.00014 . ISSN 2296-665X .
- ^ Йылмаз, Элиф Озлем; Тонбул, Хасан; Кавзоглу, Таскин (20 сентября 2023 г.). «Картирование морской слизи с объясненной моделью глубокого обучения с использованием спектральных индексов, связанных с водой: пример пролива Дарданеллы, Турция» . Оценка рисков Stoch Environ Res . 38 (январь 2024 г.): 51–68. дои : 10.1007/s00477-023-02560-8 . Проверено 31 марта 2024 г.
- ^ Ларссон, Микаэла Э.; Брамуччи, Анна Р.; Коллинз, Шинейд; Халлеграев, Густав; Кальке, Тим; Райна, Иоанн Креститель; Сеймур, Джастин Р.; Доблин, Мартина А. (14 марта 2022 г.). «Мукосфера, образовавшаяся в результате воздействия миксотрофных протистов на углеродный цикл океана» . Природные коммуникации . 13 (1):1301.doi : 10.1038 /s41467-022-28867-8 . ПМЦ 8921327 . ПМИД 35288549 .
- ^ Шроуп, Марк (2011). «Разлив нефти: глубокие раны». Природа . 472 (7342): 152–154. Бибкод : 2011Natur.472..152S . дои : 10.1038/472152а . ПМИД 21490648 . S2CID 205063685 .
- ^ «Слизь начинает распространяться в Черное море» . Хюрриет Дейли Ньюс . 9 июня 2021 г.