Mudanças climáticas contribuem para mudança na proliferação de algas nocivas no Lago Erie

As florações na última década começaram mais cedo, em julho, e tiveram picos mais longos, de acordo com pesquisadores da NOAA.

As florações de algas nocivas do Lago Erie começaram mais cedo e tiveram períodos de pico mais longos na última década em comparação com anos anteriores, mostram dados recém-divulgados. O aquecimento das temperaturas associado às mudanças climáticas é uma causa, de acordo com pesquisadores dos Centros Nacionais de Ciência Oceânica Costeira da NOAA, com interações entre espécies provavelmente desempenhando um papel também.

Os cientistas da NOAA discutiram a mudança e previram uma proliferação de algas moderada a acima de moderada na bacia ocidental do lago neste verão, durante uma reunião informativa no mês passado na Universidade Estadual de Ohio e no Laboratório Stone do Ohio Sea Grant, na costa de Put-in-Bay, no Lago Erie.

As florações de algas ocorrem quando cianobactérias, ou algas verde-azuladas, crescem fora de controle devido a uma combinação de excesso de nutrientes, padrões climáticos e outros fatores ecológicos. As florações podem ser um sério problema de saúde pública porque alguns tipos de cianobactérias produzem toxinas. A microcistina, por exemplo, pode levar a erupções cutâneas, problemas intestinais e problemas de fígado e rins. Níveis relativamente altos dela em agosto de 2014 levaram a um fechamento de dois dias do abastecimento público de água de Toledo, que vem do Lago Erie.

“Nós certamente fomos pegos de surpresa, e o impacto foi que centenas de milhares de pessoas ficaram sem água potável”, disse Sean Corson, diretor do National Centers for Coastal Ocean Science. O impacto econômico total da crise hídrica de 2014 foi de cerca de US$ 65 milhões, ele disse.

Mesmo quando cepas tóxicas não são o problema, as florações de algas ainda podem afetar os negócios focados em lagos e outras atividades de Ohio. Além da feiura da escória verde neon, as pessoas não conseguem distinguir entre cepas tóxicas e não tóxicas a olho nu. Essa incerteza desencoraja atividades baseadas em lagos, como visitas à praia e pesca. As florações também aumentam os custos das estações de tratamento de água.

Cianobactérias fora de controle também não fornecem boa alimentação para o resto da cadeia alimentar do lago. E contribuem para as chamadas zonas mortas, áreas com níveis muito baixos de oxigênio dissolvido que não podem sustentar vida aquática.

Por mais de uma década, a NOAA trabalhou com parceiros no estado, incluindo o Ohio Sea Grant Program, o National Center for Water Quality Research da Heidelberg University, a Ohio State University e a University of Toledo, para prever a gravidade das florações na bacia ocidental do Lago Erie. É a parte mais rasa do lago, com peixes abundantes. É provável que a água aqueça mais rápido e as florações floresçam ali mais prontamente do que em outros lugares do lago. A água no Lago Erie geralmente se move do oeste para o leste.

A floração do ano passado foi significativamente maior do que o evento menor que a média que os pesquisadores previram. Então, a equipe de previsão examinou os dados mais de perto.

De 2012 a 2023, as florações de algas do Lago Erie geralmente começaram em julho, em comparação com a década anterior, quando as florações geralmente começavam em agosto, disse o oceanógrafo da NOAA Rick Stumpf, que desempenha um papel de liderança no programa de previsão. As florações de algas do lago durante a última década também tiveram períodos de pico mais longos, parecendo planaltos em vez de picos curtos.

“As florações estão começando mais cedo. Elas estão durando mais. Seus picos estão maiores. Então, por algumas medidas, elas estão piorando”, disse Corson.

“A temperatura é o condutor geral”, disse Stumpf, observando tendências contínuas de verões mais quentes e menos cobertura de gelo nos invernos. Mas não é uma questão simples de água mais quente produzindo as mudanças. A hipótese atual da equipe é que a mudança para florações de algas mais precoces com períodos de pico mais longos reflete tanto a mudança climática quanto as interações ecológicas.

Diatomáceas são um tipo de alga unicelular encontrada no Lago Erie, que desempenha um papel importante em suas teias alimentares. Elas geralmente superam as cianobactérias por nutrientes no início da estação, quando a água está mais fria, explicou Stumpf. As diatomáceas fornecem boa alimentação para pequenos organismos do lago chamados zooplâncton. Mudanças nas condições do lago podem estar aumentando o grau em que o zooplâncton se multiplica e se alimenta das diatomáceas, talvez suprimindo suas populações mais cedo do que nos anos anteriores. Quando isso acontecer, as cianobactérias, que preferem água mais quente de qualquer maneira, podem ter um caminho mais claro para usar nutrientes extras na água e crescer fora de controle.

Pesquisas estão em andamento para entender melhor o que está acontecendo, disse Stumpf. Elas podem ajudar a ajustar previsões futuras. Mas a mudança climática é definitivamente um fator na mistura.

“Sabemos que o clima está mudando. Sabemos que isso está acontecendo em estados aqui na região dos Grandes Lagos”, disse Corson. As mudanças em Ohio incluem uma tendência para temperaturas médias mais quentes e chuvas mais intensas que geralmente aumentam o escoamento de águas pluviais.

Quando o solo não consegue absorver esse escoamento, ele carrega nutrientes de fertilizantes para os cursos d’água, junto com outras poluições. O escoamento de fertilizantes de fazendas é uma fonte importante de fósforo e nitrogênio, embora algumas quantidades também venham de lugares como campos de golfe e subdivisões suburbanas.

Pesquisadores estão vendo mudanças nos padrões de floração de algas em outros lugares dos Estados Unidos. Mas “as mudanças são realmente específicas para a área individual onde você está”, disse Corson. Muitas áreas costeiras estão passando por tendências de aquecimento e mudanças nos padrões de precipitação, juntamente com mudanças no uso da terra que aumentam a quantidade de superfícies impermeáveis. “Tudo isso está ocorrendo, e as formas das florações também estão mudando”, disse ele.

As perspectivas para este verão

A gravidade das florações de algas do Lago Erie varia de ano para ano. Os fatores incluem os níveis de carga de nutrientes da bacia do Rio Maumee, que cobre uma grande parte do noroeste de Ohio, junto com áreas menores em Indiana e Michigan.

A bacia é responsável por quase metade do fósforo total que vai para a bacia ocidental do Lago Erie a cada ano, de acordo com Laura Johnson, que dirige o National Center for Water Quality Research. Ela e outros estão especialmente interessados ​​na quantidade de fósforo biodisponível que chega à bacia ocidental do lago a cada ano. Biodisponível significa que o fósforo está em uma forma que as algas podem usar.

As estimativas para essa carga a cada primavera vêm de dados de fluxo e análises químicas de amostras retiradas do equipamento de monitoramento de riachos em Waterville, que responde por aproximadamente 96 por cento da bacia hidrográfica. Mais de 60 por cento da carga total de fósforo biodisponível da área de 1º de março a 23 de junho aconteceu em abril, disse Johnson.

Aquele mês foi o mais chuvoso já registrado na região, e mais chuvas geralmente significam mais escoamento de fertilizantes. No entanto, também foi um inverno ameno. Solos relativamente secos puderam absorver uma boa quantidade do escoamento, o que evitou “enchentes repentinas loucas”, disse Johnson. Um pouco de fósforo permanece no lago de descargas de anos anteriores.

Stumpf e sua equipe alimentaram informações do grupo de Johnson e outros dados em três modelos para estimar quão severa será a proliferação de algas deste ano em uma escala de 1 a 10. “Três modelos oferecem uma chance maior de classificar o resultado correto”, explicou Stumpf.

O trabalho deste ano também reflete um ajuste para levar em conta o padrão de mudança de inícios mais cedo e picos mais longos para as florações de algas do Lago Erie. “Agora estamos treinando esses modelos em dados de 2013 a 2023”, disse Stumpf. Os dados mais atuais devem melhorar os resultados dos modelos.

Para este ano, a NOAA previu uma floração de Nível 5, com uma variação de 4,5 a 6. Felizmente, disse Corson, a tecnologia continua a melhorar o monitoramento contínuo de florações de algas. A tecnologia das estações de tratamento de água também melhorou, ele observou.

“A floração não está por todo o lago o tempo todo”, Stumpf enfatizou. Padrões de vento e outros fatores determinam quais áreas são afetadas em qualquer momento específico. Verificar as previsões atualizadas da NOAA pode ajudar no planejamento de atividades recreativas.

“Isso vai mostrar para onde a floração está indo”, disse Chris Winslow, diretor do Ohio Sea Grant e do Laboratório Stone da Universidade Estadual de Ohio. A página da web BeachGuard do Departamento de Saúde de Ohio também relata resultados de amostragem para toxinas de cianobactérias e E. coli bactérias.

Os pesquisadores também aconselham bom senso. Se a água parecer verde e suja, “mantenha você, seus filhos e seus animais de estimação longe da água”, disse Stumpf. Nem todas as florações de algas têm altos níveis de cepas produtoras de toxinas, mas não vale a pena arriscar.