Peaaegu kolm aastat tagasi, 2014. aasta augustis, öeldi Ohio Toledo elanikele, et nad lõpetaksid viivitamatult oma linnavee joomise. Nõuanne „ära joo“ kestis kolm päeva ja saatis elanikud üle riigiliinide pudelivett otsima. Mõjutatud oli peaaegu pool miljonit inimest.
Süüdlane? Linna veevarustuses Erie järves sinivetikaks nimetatakse sinivetikat. Kui tingimused on sobivad, õitsevad siniverebakterid suurteks mudasteks mattideks. Need õitsengud võivad tekitada toksiini nimega mikrotsüstiin, mis põhjustab inimestel mitmeid tervisekahjustusi, alates löövetest ja kõhulahtisusest kuni maksakahjustusteni. Kliimamuutuste ja inimmõjude, näiteks põllumajandusliku äravoolu tõttu muutuvad sellised mürgised õitsengud üha tavalisemaks.
"Probleem on tõesti kogu maailmas, " ütleb Michigani ülikooli suurte järvede uurimise kooperatiivse instituudi asedirektor veeökoloog Tom Johengen.
Johengen ja tema kolleegid loodavad, et Erie järv, mis on üks Ameerika enim kannatada saanud järvi, võib olla üks esimesi, kes saab uuest lahendusest kasu. Nad katsetavad uut tehnoloogiat - järvepõhja „robotlaborit“ - vee testimiseks ning reostuse kohta teabe ja varajaste hoiatuste andmiseks.
Seda tehnoloogiat nimetatakse keskkonnaprooviprotsessoriks ehk ESP ja see asub järve põhjas nelja miili kaugusel Toledo munitsipaalveevarustuse veevõtukohast. Kuna ESP näib pigem tööstusliku prügikombainina, kirjeldatakse ESP-d mõnikord kui "labori purgis". Täisautomaatne ESP testib vett üks või kaks korda päevas ja saadab tulemused juhtmevabalt teadlastele.
See on palju kiirem kui traditsiooniline protsess, mille käigus uuritakse laevaga erinevatesse paikadesse teadlasi, kogutakse, filtreeritakse ja ekstraheeritakse kastmisproovid ning seejärel analüüsitakse neid toksiinide suhtes. See võib võtta kuni kaks päeva. Ja kuigi veepuhastusjaamad jälgivad ka toksiinide varustamist, kontrollivad nad vett sisselaskepunktis. See tähendab, et kui nad midagi leiavad, on see sisuliselt juba veepuhastusjaamas. Lab-in-a-can võib anda kuni ühe päeva hoiatuse vetikate toksiinide lähenemise kohta.
Erie järve ESP on esimene omataoline, mida kasutatakse mageveesüsteemis. Maine'i ja Washingtoni ranniku ääres, aga ka muudes kohtades on sarnased laborid, mida kasutatakse peamiselt karpide kahjustamist mõjutavate toksiinide jälgimiseks. Stanfordi uuringud on näidanud, et ESP-d võivad anda soolase veega keskkonnas tegutsevatele kaluritele ja harrastusspaatidele varajast hoiatust, andes neile teada vee ja kaladest, mis selles võivad olla saastunud. Kuid sinivetikate õitsemise süvenedes muutuvad ESP-d magevees tõenäoliselt sagedasemaks.
Kliimamuutused süvendavad probleemi kahel põhjusel, ütles Johengen. Esimene on soojenevad veed. Sinivetikatele meeldib soojus ja õitseb temperatuuril üle 68 kraadi Fahrenheiti. Teised vetikad eelistavad jahedamat temperatuuri, nii et kui veed saavad piisavalt soojaks, hakkavad sinivetikad neid konkureerima ja võtavad üle suured alad. Teine põhjus on äravool. Kliimamuutused muudavad ilmastikuolusid ja põhjustavad intensiivsemaid torme. Tugevad vihmasadud põhjustavad palju põllumajanduslikku äravoolu, juhtides väetised taludest veevarustusse. Sinivetikad söövad ja toidavad neid toitaineid õitsenguks.
"Soojemate vete ja äravoolu suure sisendi kombinatsioon võib neid õitsenguid õigesti sütitada, " ütleb Johengen.
Teadlased loodavad kasutada ESP andmeid koos arvutimudelitega, et mõista täpselt, kuidas sinivetikate õitsengud käituvad. Nad kavatsevad jälgida õite liikumist nii horisontaalselt kui ka vertikaalselt vees, kasutades hoovuste ja tuule teavet. See on oluline, kuna õite asukoht ja liikumine võivad ennustada, kuidas see võib inimesi mõjutada. Pinna õitsemine võib mõjutada ainult vee puhkust, see tähendab, et ujujaid ja paadisõitjaid tuleks hoiatada. Kuid sügavalt voolude poolt ajendatud õitsemine võib mõjutada veevarustust, kuna puhastusjaamad tarbivad vett tavaliselt põhja lähedalt. Lõppkokkuvõttes loodavad teadlased kasutada andmeid õitsemise võimalikult suureks ärahoidmiseks.
"Õite hävitamine tõenäoliselt kunagi juhtub, kuid me võime nende õitsengu suurust ja mõju kindlasti vähendada, " ütleb Tim Davis, endine Riikliku Ookeani ja Atmosfääri Administratsiooni (NOAA) Suure järvistu Keskkonnauuringute labori ökoloog.
Projekt, mis on Suurjärvede Teadusuuringute Kooperatiivse Instituudi, NOAA Suure järvede keskkonnauuringute labori Ann Arboris, NOAA rannikuvete teaduse riiklike keskuste ja Monterey Bay akvaariumi uurimisinstituudi koostöö, kavatseb tuua Erie järve veel kaks ESP-d. Kaks võetakse kogu aeg kasutusele ja kolmandat saab vastavalt vajadusele pöörata.
ESP-d ei ole hõbekuul, ”ütleb Davis. Teadlased teevad endiselt iganädalasi seireid, et saada erinevat kohta vee kohta erinevat teavet, mitte ainult seal, kus ESP-d kasutatakse. Kuid tema ja ta kolleegide arvates muutuvad sarnased tehnoloogiad levinumaks, kuna need muutuvad väiksemaks ja odavamaks. Praegu kaalub ESP umbes 1000 naela ja maksab 375 000 dollarit.
Erie järve kaldal elab umbes üksteist miljonit inimest - Suurjärvede madalaim, seetõttu kõige soojem ja vetikalikum. Mürgise õitsemisega mõjutatakse kõiki. Nii ka paljude teiste Ameerika järvede lähedal elavad elanikud, sealhulgas sellised tohutud veekogud nagu Florida Okeechobee järv ja Salt Lake City lähedal asuv Utah järv. Eelarve kärped ja keskkonnanõuete leevendamine praeguse halduse ajal võivad veepuhastusplaanid läbi lüüa, jättes järved veelgi toksiinide suhtes aldumaks. ESP-de abil võivad elanikud vähemalt saada hoiatuse enne toksiinide jõudmist nende joogivette.
