Marea roja - Red tide

No confundir con Crimson Tide o Pink tide .
Más información: Floración de algas nocivas
Marea roja en un puerto, Japón
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Plancton
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Las mareas rojas son un fenómeno de decoloración de la superficie del mar. Es un nombre común para las floraciones de algas nocivas que ocurren a lo largo de las regiones costeras, que resultan de grandes concentraciones de microorganismos acuáticos , como protozoos y algas unicelulares (por ejemplo, dinoflagelados y diatomeas ). La escorrentía terrestre, que contiene fertilizantes, aguas residuales y desechos de ganado, transporta abundantes nutrientes al agua de mar y estimula los eventos de floración. Las causas naturales, como las inundaciones de los ríos o la afluencia de nutrientes del fondo del mar , a menudo después de tormentas masivas, proporcionan nutrientes y también desencadenan eventos de floración. El aumento de los desarrollos costeros y la acuicultura también contribuyen a la aparición de mareas rojas. Las floraciones de algas nocivas pueden ocurrir en todo el mundo y los ciclos naturales pueden variar según la región.

El crecimiento y la persistencia de una floración de algas depende de la dirección y fuerza del viento, la temperatura, los nutrientes y la salinidad . Las especies de marea roja se pueden encontrar en océanos, bahías y estuarios , pero no pueden prosperar en ambientes de agua dulce . Ciertas especies de fitoplancton y dinoflagelados como Gonyaulax , se encuentran en mareas rojas y contienen pigmentos fotosintéticos que varían en color de marrón a rojo. Estos organismos experimentan una multiplicación tan rápida que hacen que el mar parezca rojo. Cuando las algas están presentes en altas concentraciones, el agua puede parecer descolorida o turbia . Los efectos más conspicuos de las mareas rojas son la mortalidad asociada de la vida silvestre y la exposición humana dañina. La producción de naturales toxinas tales como brevetoxinas y ichthyotoxins son perjudiciales para la vida marina . Los efectos de las mareas rojas pueden empeorar localmente debido a la circulación de Langmuir impulsada por el viento y sus efectos biológicos .

Toxinas nocivas producidas por la marea roja.

Exposición a la vida marina

Las mareas rojas ocurren naturalmente en las costas de todo el mundo. Los dinoflagelados marinos producen ictiotoxinas, pero no todas las mareas rojas son dañinas. Donde ocurren las mareas rojas, los peces muertos llegan a la orilla hasta dos semanas después de que una marea roja ha atravesado el área. Además de matar a los peces, las algas tóxicas contaminan los mariscos. Algunos moluscos no son susceptibles a la toxina y la almacenan en sus tejidos grasos. Al consumir los organismos responsables de la marea roja, los mariscos pueden acumular y retener la saxitoxina producida por estos organismos. La saxitoxina bloquea los canales de sodio y su ingestión puede causar parálisis en 30 minutos. Otros animales que comen los mariscos son susceptibles a la neurotoxina, lo que lleva a una intoxicación por mariscos neurotóxica y, a veces, incluso a la muerte. La mayoría de los moluscos y almejas filtran el alimento, lo que da como resultado concentraciones más altas de la toxina que solo beber el agua. Los scaup , por ejemplo, son patos buceadores cuya dieta se compone principalmente de moluscos. Cuando los scaup comen los mariscos que se alimentan por filtración y que han acumulado altos niveles de la toxina de la marea roja, su población se convierte en un objetivo principal para el envenenamiento. Sin embargo, incluso las aves que no comen moluscos pueden verse afectadas simplemente por comer pescado muerto en la playa o beber el agua. Las toxinas liberadas por las flores pueden matar animales marinos, incluidos delfines , tortugas marinas, aves y manatíes . Los manatíes pueden inhalar brevetoxinas y, dado que las brevetoxinas pueden transferirse a través de los niveles tróficos de la red alimentaria, también pueden ingerirlas. Los manatíes también tienen una respuesta inmunitaria a las mareas rojas y sus toxinas que pueden hacerlos aún más susceptibles a otros factores estresantes. Debido a esta susceptibilidad, los manatíes pueden morir por los efectos inmediatos o posteriores de la marea roja. Pescados como el arenque del Atlántico, el abadejo americano, la platija de invierno, el salmón del Atlántico y el bacalao fueron dosificados por vía oral con estas toxinas en un experimento y, en cuestión de minutos, los sujetos comenzaron a mostrar una pérdida de equilibrio y empezaron a nadar con un patrón de sacudidas irregular. seguido de parálisis y respiración superficial y arrítmica y, finalmente, la muerte, después de aproximadamente una hora. Se ha demostrado que las mareas rojas también tienen un efecto negativo en las funciones de memoria de los leones marinos.

Exposición humana

Los seres humanos se ven afectados por las especies de la marea roja al ingerir mariscos recolectados incorrectamente, respirar brevetoxinas en aerosol (es decir, toxinas PbTx o Ptychodiscus ) y, en algunos casos, el contacto con la piel. Las brevetoxinas se unen a los canales de sodio activados por voltaje , estructuras importantes de las membranas celulares. La unión da como resultado la activación persistente de las células nerviosas, lo que interfiere con la transmisión neuronal y conduce a problemas de salud. Estas toxinas se crean dentro del organismo unicelular o como un producto metabólico. Los dos tipos principales de compuestos de brevetoxina tienen estructuras principales similares pero distintas. PbTx-2 es la principal brevetoxina intracelular producida por las floraciones de K. brevis . Sin embargo, con el tiempo, la brevetoxina PbTx-2 se puede convertir en PbTx-3 a través de cambios metabólicos. Los investigadores encontraron que PbTx-2 ha sido la principal brevetoxina intracelular que se convierte con el tiempo en PbTx-3.

En la mayoría de los casos, como en los EE. UU., El USDA analiza regularmente los mariscos consumidos por humanos para detectar toxinas para garantizar un consumo seguro. Sin embargo, la recolección inadecuada de mariscos puede causar intoxicación por mariscos paralítica e intoxicación por mariscos neurotóxica en humanos. Algunos síntomas incluyen somnolencia, diarrea, náuseas, pérdida del control motor, hormigueo, entumecimiento o dolor en las extremidades, incoherencia y parálisis respiratoria. Los informes de irritación de la piel después de nadar en el océano durante una marea roja son comunes, por lo que las personas deben tratar de evitar la marea roja cuando está en el área.

Cuando las células de la marea roja se rompen, liberan brevetoxinas extracelulares al medio ambiente. Algunos de ellos permanecen en el océano, mientras que otras partículas se aerosolizan. Durante los vientos en tierra, las brevetoxinas pueden convertirse en aerosol por transporte mediado por burbujas, causando irritación respiratoria, broncoconstricción , tos y sibilancias, entre otros síntomas. En un día ventoso, se recomienda evitar el contacto con la toxina en aerosol. Estos individuos informan una disminución en la función respiratoria después de solo 1 hora de exposición a una playa de marea roja de K. brevis y estos síntomas pueden durar días. Las personas con afecciones respiratorias graves o persistentes (como enfermedad pulmonar crónica o asma) pueden experimentar reacciones adversas más fuertes. La Administración Oceánica y Atmosférica Nacional 's National Ocean Service ofrece una condiciones públicos informar la identificación de posibles impactos irritación respiratoria en áreas afectadas por las mareas rojas.

El código de diagnóstico ICD-10 proporcionado por el Centro para el Control de Enfermedades (CDC) es Z77.121. Es aplicable a lo siguiente:

  • Contacto y (sospecha) exposición a la floración de algas (nocivas) NEOM
  • Contacto y (sospecha) exposición a la marea marrón
  • Floración por contacto y (sospecha de) exposición a cianobacterias (también conocidas como algas verde azuladas)
  • Contacto y (sospecha) exposición a la marea roja de Florida
  • Contacto y (sospecha) exposición a Pfiesteria piscicida
  • Contacto y (sospecha) exposición a la marea roja

Terminología

No todas las mareas rojas son producidas por dinoflagelados. El mixotrófico ciliado Mesodinium rubrum produce floraciones no tóxicas de color de color rojo oscuro por los cloroplastos se ha esclavizado de las algas que se come 
El dinoflagelado etiquetado anteriormente es el alga microscópica Karenia brevis . Es la causa de la marea roja en el Golfo de México. Las algas se impulsan mediante un flagelo longitudinal (A) y un flagelo transversal (B). El flagelo longitudinal se encuentra en una estructura en forma de surco llamada cíngulo (F). El dinoflagelado se separa en una porción superior llamada epiteca (C) donde reside el cuerno apical (E) y una porción inferior llamada hipoteca (D).

La marea roja es un término coloquial que se usa para referirse a uno de una variedad de fenómenos naturales conocidos como floraciones de algas nocivas . El término se refiere específicamente a las floraciones de una especie de dinoflagelado . Algunos investigadores lo están eliminando porque:

  1. Las mareas rojas no son necesariamente rojas y muchas no tienen ninguna decoloración.
  2. No están relacionados con los movimientos de las mareas.
  3. El término se usa de manera imprecisa para referirse a una amplia variedad de especies de algas que se conocen como formadoras de flores.

Como término técnico, se está reemplazando por una terminología más precisa, incluido el término genérico "floración de algas nocivas" para las especies nocivas y "floración de algas" para las especies benignas.

En las costas de Estados Unidos

El término marea roja se usa con mayor frecuencia en los EE. UU. Para referirse a las floraciones de Karenia brevis en el este del Golfo de México , también llamada marea roja de Florida. K. brevis es una de las muchas especies diferentes del género Karenia que se encuentran en los océanos del mundo. Se han producido importantes avances en el estudio de los dinoflagelados y su genómica. Algunos incluyen la identificación de los genes productores de toxinas (genes PKS ), la exploración de los cambios ambientales (temperatura, luz / oscuridad, etc.) que tienen en la expresión génica, así como una apreciación de la complejidad del genoma de Karenia . Estas floraciones se han documentado desde el siglo XIX y ocurren casi anualmente a lo largo de las costas de Florida. Hubo una mayor actividad de investigación de las floraciones de algas nocivas (FAN) en los años ochenta y noventa. Esto fue impulsado principalmente por la atención de los medios por el descubrimiento de nuevos organismos HAB y los posibles efectos adversos para la salud de su exposición a animales y humanos. Se ha observado que las mareas rojas de Florida se han extendido hasta la costa este de México. La densidad de estos organismos durante una floración puede exceder decenas de millones de células por litro de agua de mar y, a menudo, decolorar el agua con un tono marrón rojizo profundo.

La marea roja también se usa a veces para describir las floraciones de algas nocivas en la costa noreste de los Estados Unidos, particularmente en el Golfo de Maine . Este tipo de floración es causada por otra especie de dinoflagelado conocida como Alexandrium fundyense . Estas floraciones de organismos causan graves alteraciones en la pesca de estas aguas, ya que las toxinas de estos organismos hacen que los mariscos que se alimentan por filtración en las aguas afectadas se vuelvan venenosos para el consumo humano debido a la saxitoxina. El Alexandrium monilatum relacionado se encuentra en mares y estuarios subtropicales o tropicales poco profundos en el Océano Atlántico occidental , el Mar Caribe , el Golfo de México y el Océano Pacífico oriental .

Factores que pueden contribuir a una floración.

Marea roja (NOAA)

Las mareas rojas contienen densas concentraciones de organismos y aparecen como agua descolorida, a menudo de color marrón rojizo. Es un fenómeno natural, pero no se conoce necesariamente la causa exacta o la combinación de factores que provocan un brote de marea roja. Sin embargo, se cree que tres factores clave juegan un papel importante en una floración: la salinidad, la temperatura y el viento. Las mareas rojas causan daños económicos, por lo que los brotes se controlan cuidadosamente. Por ejemplo, la Comisión de Conservación de Vida Silvestre y Pesca de Florida proporciona un informe de estado actualizado sobre las mareas rojas en Florida. El Departamento de Parques y Vida Silvestre de Texas también proporciona un informe de estado. Si bien no se ha encontrado una causa particular de las mareas rojas, muchos factores diferentes pueden contribuir a su presencia. Estos factores pueden incluir la contaminación del agua , que se origina en fuentes como las aguas residuales humanas y la escorrentía agrícola .

La aparición de mareas rojas en algunos lugares parece ser completamente natural (las floraciones de algas son una ocurrencia estacional resultante de la afloramiento costero, un resultado natural del movimiento de ciertas corrientes oceánicas), mientras que en otros parecen ser el resultado de una mayor contaminación de nutrientes de actividades humanas. El crecimiento del fitoplancton marino está generalmente limitado por la disponibilidad de nitratos y fosfatos , que pueden ser abundantes en las escorrentías agrícolas y en las zonas de afloramiento costero. La contaminación de las aguas costeras producida por los seres humanos y el aumento sistemático de la temperatura del agua de mar también se han relacionado como factores que contribuyen a las mareas rojas. Se cree que otros factores, como la afluencia de polvo rico en hierro de grandes áreas desérticas, como el desierto del Sahara, juegan un papel importante en la causa de las mareas rojas. Algunas floraciones de algas en la costa del Pacífico también se han relacionado con la ocurrencia de oscilaciones climáticas a gran escala, como los eventos de El Niño . Si bien las mareas rojas en el Golfo de México han estado ocurriendo desde la época de los primeros exploradores como Cabeza de Vaca , no está claro qué inicia estas floraciones y qué papel juegan los factores antropogénicos y naturales en su desarrollo. También se debate si el aparente aumento en la frecuencia y severidad de la proliferación de algas en varias partes del mundo es de hecho un aumento real o se debe a un mayor esfuerzo de observación y avances en los métodos de identificación de especies.

Un proyecto de múltiples socios financiado por el programa federal EcoHab (NOAA) y publicado por el Laboratorio Marino Mote muestra una lista de lo que alimenta las mareas rojas. Un estudio de Florida FWC muestra que la marea roja de algas Karenia brevis que se encuentra en Florida se alimenta y empeora con nitrógeno (N) y fósforo (P).

Lista de géneros comunes de mareas rojas

Acontecimientos notables

  • 1530: El primer supuesto caso frente a la costa del Golfo de Florida no tiene fundamento. Según el Laboratorio Marino de la Universidad de Miami, la primera posible marea roja en Florida fue en 1844. Los primeros "letreros" eran de barcos que clasificaban pescado en su camino hacia el puerto de origen y arrojaban la basura por la borda. Por lo tanto, los informes de "peces muertos" a lo largo de la costa no eran de marea roja.
  • 1793: El primer caso registrado en Columbia Británica , Canadá .
  • 1840: No se han atribuido muertes de humanos a la marea roja de Florida, pero las personas pueden experimentar irritación respiratoria (tos, estornudos y lagrimeo) cuando el organismo de la marea roja ( Karenia brevis ) está presente a lo largo de la costa y los vientos soplan sus toxinas en aerosol. La natación suele ser segura, pero es posible que se produzca irritación y ardor en la piel en áreas de alta concentración de marea roja.
  • 1844: Primer caso posible frente a la costa del Golfo de Florida según el Laboratorio Marino de la Universidad de Miami, probablemente por barcos en alta mar, sin que se conozcan habitantes de la costa.
  • 1916: Matanza masiva de peces a lo largo de la costa suroeste de Florida. Se cree que el aire nocivo es una explosión sísmica bajo el agua que libera cloro gaseoso.
  • 1947: suroeste de Florida
  • 1972: Una marea roja fue causada en Nueva Inglaterra por un dinoflagelado tóxico Alexandrium (Gonyaulax) tamarense . Las mareas rojas provocadas por el dinoflagelado Gonyaulax son graves porque este organismo produce saxitoxina y goniautoxinas que se acumulan en los mariscos y, si se ingieren, pueden provocar intoxicación paralítica por mariscos (PSP) y provocar la muerte.
  • 1972 y 1973: Las mareas rojas mataron a dos aldeanos al oeste de Port Moresby. En marzo de 1973, una marea roja invadió el puerto de Port Moresby y destruyó una granja de perlas japonesa.
  • 1976: El primer caso de PSP en Sabah , Borneo de Malasia , donde se informó que 202 víctimas estaban sufriendo y 7 muertes.
  • 1987: Una floración de algas rojas en la Isla del Príncipe Eduardo causó pérdidas por más de un millón de dólares.
  • 2005: Se descubrió que la marea roja canadiense había llegado más al sur que en años anteriores por el barco (R / V) Oceanus, cerrando los criaderos de mariscos en Maine y Massachusetts y alertando a las autoridades tan al sur como Montauk ( Long Island , NY) para revisar sus camas. Los expertos que descubrieron los quistes reproductivos en el lecho marino advierten de una posible propagación a Long Island en el futuro, lo que paraliza la industria pesquera y de mariscos de la zona y amenaza el comercio turístico, que constituye una parte importante de la economía de la isla.
  • 2005-2006: suroeste de Florida, Karenia brevis
  • 2011: norte de California
  • 2011: Golfo de México
  • 2013: En enero, volvió a ocurrir una marea roja en el mar de la costa oeste de Sabah en el Borneo malasio . Se informaron dos muertes humanas después de consumir mariscos contaminados con la toxina de la marea roja .
  • 2013: En enero, apareció una marea roja en la playa de Sarasota, principalmente Siesta Key, Florida, lo que provocó la muerte de un pez que tuvo un impacto negativo en los turistas y causó problemas respiratorios para los bañistas.
  • 2014: En agosto, masiva 'marea roja de Florida' de 90 millas (140 km) de largo y 60 millas (97 km) de ancho.
  • 2015: junio, 12 personas hospitalizadas en la provincia filipina de Bohol por intoxicación por marea roja.
  • 2015: agosto, varias playas en los Países Bajos entre Katwijk y Scheveningen estuvieron plagadas. Las instituciones gubernamentales disuadieron a los nadadores de entrar al agua.
  • 2015: septiembre de una floración de la marea roja se produjo en el Golfo de México, afectando Padre Island National Seashore a lo largo de Isla del Padre Norte y la Isla del Padre en Texas.
  • 2016: Septiembre, Parques y Vida Silvestre de Texas reportan marea roja en la Laguna Madre Inferior. "Se han encontrado concentraciones altas a moderadas de marea roja desde el acceso a la playa 6 hasta los muelles de Brazos Santiago. Se han encontrado concentraciones moderadas de células en la rampa para botes del Parque Isla Blanca".
  • 2017 y 2018: alga de marea roja K. brevis con advertencias de no nadar, estado de emergencia declarado, delfín y manatí muertos , agravado por el río Caloosahatchee . Alcanzó su punto máximo en el verano de 2018. Las algas tóxicas nocivas florecen con la marea roja en el suroeste de Florida. Una rara floración de algas nocivas a lo largo de la costa este de Florida del condado de Palm Beach ocurrió el fin de semana del 30 de septiembre de 2018.
  • 2021: en julio, se produjo una gran marea roja en la costa del golfo de Florida en Tampa Bay y sus alrededores . El evento provocó la muerte de millones de libras de peces y llevó al Servicio Meteorológico Nacional a declarar un peligro para la playa.

Ver también

Referencias

enlaces externos