Sinice (cyjanobakterie) taksonomicznie należą do bakterii, zaliczanych do do jednych z najwcześniejszych organizmów występujących na Ziemi. Choć są one mikroskopijnych rozmiarów, to latem ich obecność w Morzu Bałtyckim można łatwo zaobserwować w postaci unoszących się na powierzchni wody dużych skupisk lub kożuchowatych struktur. Sezonowe masowe zakwity cyjanobakterii są naturalnym zjawiskiem występującym w przyrodzie. Towarzyszy mu zmętnienie i zmiana barwy wody. Czasem zaobserwować można również pianę oraz odczuć charakterystyczny „rybi” zapach. Na podstawie badań paleontologicznych stwierdzono, iż takie epizody w wodach Morza Bałtyckiego miały miejsce prawdopodobnie już 7000 lat p.n.e. Zjawisko zakwitów w ostatnich czasach nasiliło się. Wiąże się to ze wzrostem eutrofizacji Bałtyku oraz wzrostem temperatury wody w miarę postępującego globalnego ocieplenia. Zakwity w istotny sposób obniżają atrakcyjność nadmorskich kąpielisk, stanowiąc jednocześnie realne zagrożenie dla ich użytkowników. Takie zjawisko obserwujemy również teraz – w lipcu 2018 roku, gdy wszystkie kąpieliska w Zatoce Gdańskiej i wiele kąpielisk od strony otwartego morza jest zamkniętych z powodu masowego rozwoju sinic, między innymi obecnie występującego gatunku Nodularia spumigaena (Zdj.1).
Zdj.1. Powierzchniowy zakwit wody w Zatoce Gdańskiej 24.07.2018 (A); Nodularia spumigena w mikroskopie świetlnym – powiększenie 400× (B) (Fot. J. Kobos)
Problem zakwitów sinicowych dotyczy również innych krajów nadbałtyckich. Najbardziej intensywne zakwity sinic nitkowatych występują w centralnej części Bałtyku oraz w Zatoce Fińskiej i Zatoce Ryskiej. Obecnie, oglądając zdjęcia satelitarne, umieszczane m.in. na stronach Szwedzkiego Instytutu Meteorologiczno-Hydrologicznego (SMHI), ma się wrażenie, że cały Bałtyk „płonie” od sinicowych zakwitów.
Zdj. 2. Masowe występowanie sinic w wodach Morza Bałtyckiego (zdjęcia satelitarne SMHI) (http://www.smhi.se/klimatdata/oceanografi/algsituationen#)
Dotychczasowe badania wykazały, że wszystkie szczepy planktonowego gatunku Nodularia spumigena tworzące masowe zakwity w Morzu Bałtyckim są toksyczne przez to, że produkują hepatotoksynę – nodularynę, który to związek dobrze rozpuszcza się w wodzie morskiej. Objawami zatrucia NOD są zaburzenia żołądkowo-jelitowe i wątrobowe, osłabienie, uważana jest również za inicjatora zmian nowotworowych. Skutkiem działania hepatotoksyn jest uszkodzenie cytoszkieletu komórek wątroby, co w konsekwencji prowadzi do krwotoków wewnętrznych i niewydolności tego organu. Ponadto, N. spumigena, tak jak i wszystkie inne sinice produkuje lipopolisacharydowe endotoksyny (LPS), które są składnikiem zewnętrznej warstwy ściany komórkowej gram-ujemnych bakterii. Kontakt z tymi związkami u ludzi i zwierząt może wywoływać stany gorączkowe, podrażnienia i reakcje alergiczne oraz choroby układu oddechowego.
Kiedy zakwit wody się skończy i będzie można znów korzystać z uroków plażowania? Trzeba poczekać na zmianę pogody. Falowanie podczas burz, deszczów spowoduje intensywne mieszanie się wód, które sprawi, że unoszące się na powierzchni wód skupiska sinic zostaną rozbite, przeniesione w inne rejony oraz w głębsze warstwy wody, przez co organizmy te ulegną szybszej degradacji i opadną na dno. Część komórek na pewno przetrwa i w sprzyjających warunkach w przyszłym roku znów da początek nowej populacji. Na jaką skalę? Czy też tak intensywnie? Przekonamy się w przyszłym roku.
Autor:
Dr Justyna Kobos
Instytut Oceanografii UG
Zakład Biotechnologii Morskiej
Proponowana literatura
- Bianchi T.S., Engelhaupt E., westman P., Andrén T., Rolff C., Elmgren R., 2000, Cyanobacterial blooms in the Baltic Sea: natural or human-induced?, Limnol. Oceanogr., 45(3), 716-726.
- Błaszczyk A., Toruńska A., Kobos J., Browarczyk-Matusiak G., Mazur-Marzec H., 2010. Ekologia toksycznych sinic. Kosmos 59 (1-2):173-198.
- Mazur-Marzec H, 2011. Toksyczne zakwity sinic w Morzu Bałtyckim i ich wpływ na zdrowie ludzkie. Raport WWF Polska; http://awsassets.wwfpl.panda.org/downloads/raportsinicewwf.pdf
- Mazur-Marzec H., Pliński M., 2009. Do toxic cyanobacteria blooms pose a threat to the Baltic ecosystem? Oceanologia 51(3):293-319
- Kawecka B., Eloranta P.V., 1994, Zarys ekologii glonów wód słodkich i środowisk lądowych, Wydanwnictwo Naukowe PWN, Warszawa, s. 1-252.
Polskie Towarzystwo Hydrobiologiczne 