Скоро тачно пре три године, у августу 2014. године, становницима Толеда у Охају речено је да одмах престану да пију градску воду. Савет „не пиј“ трајао је три дана, а становнике је слао преко државних линија у потрази за флашираном водом. Погођено је скоро пола милиона људи.
Кривац? Плаво-зелена алга звана цијанобактерије у језеру Ерие, градском водоснабдевању. Кад су услови прави, цијанобактерије цветају у велике простирке. Ови цватови могу произвести токсин зван микроцистин, који код људи изазива бројне здравствене ефекте, у распону од осипа и пролива до оштећења јетре. Због климатских промена и утицаја људи као што је отицање пољопривреде, ови отровни цватови постају све чешћи.
„Проблем је заиста широм света“, каже водени еколог Том Јохенген, сарадник директора Кооперативног института за истраживање великих језера на Универзитету у Мичигену.
Јохенген и његове колеге надају се да је језеро Ерие, једно од најтеже погођених језера у Америци, можда једно од првих које ће имати користи од новог решења. Експериментишу са новом технологијом - „роботском лабораторијом“ на дну језера - како би тестирали воду и дали информације и рана упозорења о загађивању.
Технологија се назива процесор узорка животне средине, или ЕСП, и постављен је на дну језера четири миље од довода воде за комунално водоснабдевање Толеда. Изгледа да је више сличан индустријском компактору смећа, ЕСП се понекад описује као "лабораторија у конзерви". Потпуно аутоматизовани ЕСП тестира воду једном или два пута дневно и бежично шаље резултате истраживачима.
То је много брже од традиционалног процеса, који укључује истраживаче који путују бродом до различитих локација, прикупљају, филтрирају и ваде узорке за залијевање, а затим их анализирају на токсине. То може потрајати и до два дана. И док уређаји за пречишћавање воде такође прате снабдевање токсинима, они тестирају воду на месту уноса. То значи да ако нешто пронађу, то је већ у ствари у постројењу за пречишћавање воде. Лабораторија може давати до једног дана упозорења о приближавању токсима алгама.
ЕСП језера Ерие први је такве врсте који се користи у слатководном систему. Постоје сличне лабораторије уз обале Маина и Васхингтона, као и друге локације, које се углавном користе за надгледање токсина који могу утицати на шкољке. Истраживање из Станфорда показало је да ЕСП-ови могу помоћи раном упозорењу риболовцима и рекреативним наутичарима у окружењу слане воде, дајући им до знања да су вода и рибе унутар ње могу бити контаминиране. Како цијанобактерије погоршавају, истраживачи кажу да ће се ЕСП-ови вероватно чешће јављати у слаткој води.
Климатске промене ће погоршати проблем из два разлога, каже Јохенген. Прво су топле воде. Цијанобактерије воле топлину, а успевају на температурама изнад 68 степени Фаренхита. Остале алге воле хладније температуре, па када се воде довољно загреју, цијанобактерије почну да их надмаше и преузимају велике површине. Други разлог је отјецање. Климатске промене мењају временске обрасце и производе интензивније олује. Обилне кише стварају много одлива у пољопривреди, испуштајући ђубриво са фарми у водовод. Цијанобактерије прождиру и успевају ове храњиве састојке.
„Комбинација топлијих вода и високих улаза из отвора заиста може потицати ове цватове“, каже Јохенген.
Истраживачи се надају да ће користити ЕСП податке у комбинацији са рачунарским моделима да би тачно разумели како се понаша цветно бактерија. Планирају да прате кретање цватње и водоравно и вертикално унутар воде, користећи информације о струји и ветру. Ово је важно јер локација и кретање цвета могу предвидјети како може утицати на људе. Површинско цвјетање може утицати само на рекреацију на води, што значи да пливачи и наутичари морају бити опрезни. Али цват који покрећу дубоке струје може утицати на снабдевање водом, пошто постројења за пречишћавање углавном уносе воду од близу ка дну. На крају, истраживачи се надају да ће употребити податке да би се спречило цвјетање у што већем броју.
"Искорјењивање цвјетања се вјероватно неће догодити, али апсолутно можемо смањити величину и утјецај ових цвјетова", каже Тим Давис, еколог који је претходно био истраживачки лабораториј за заштиту околиша у Националној управи за океане и атмосферу (НОАА).
Пројект, сарадња између Института за сарадњу на истраживању великих језера, НОАА-ине истраживачке лабораторије за заштиту околиша у Анн Арбору, Националних центара за науку о обали океана НОАА и истраживачког института Монтереи Баи Акуариум, планира довести још два ЕСП-а на језеро Ерие. Две ће бити распоређене стално, а трећа се по потреби може ротирати.
ЕСП-и нису „сребрни метак“, каже Давис. Истраживачи ће и даље вршити седмични надзор како би добили више информација о води на више локација, а не само тамо гдје је распоређен ЕСП. Али он и његове колеге верују да ће сличне технологије постајати уобичајеније како постају мање и јефтиније. Тренутно ЕСП тежи око 1.000 фунти и кошта 375.000 УСД.
Око једанаест милиона људи живи на обали језера Ерие, најплићег и зато најтоплијег и најобимнијих алги великих језера. Сви стоје под утицајем повећања отровних цвјетова. Као и становници у близини многих других америчких језера, укључујући огромна водна тијела попут језера Океецхобее на Флориди и језера Утах, у близини Салт Лаке Цити-а. Смањење буџета и опуштање еколошких прописа у тренутној администрацији могу угрозити планове чишћења воде, а језера ће бити још склонија токсинима. Уз помоћ ЕСП-а, становници могу барем добити упозорење пре него што токсини стигну у својој води за пиће.
