Hiện tượng nở hoa của nước

Bài thảo luận: Hiện tượng nở hoa của nước Nhóm 9 1 Nguyễn Thị Phương Thanh (nhóm trưởng) 2 Phạm Thị Thoa 3 Lê Thị Thu Trang 4 Bùi Thị Thùy 5 Phạm Anh Thi 6 Nguyễn Quyết 7 Đào Văn Thanh Nội dung Khái niệm Màu sắc Đặc điểm sinh học và phân loại tảo Nguyên nhân Cơ chế Hiện trạng Hậu quả Biện pháp 1. Khái niệm Hiện tượng nở hoa nước (water bloom) hay còn gọi là Thủy triều đỏ (red tide) là thuật ngữ chỉ sự nở hoa của các loài vi tảo. Đây là hiện tượng tự nhiên xảy ra do mật độ tế bào vi tảo gia tăng lên đến hàng triệu tế bào/lít (thông thường có khoảng 10 - 100 tế bào vi tảo/ml, nhưng trong trường hợp “nở hoa” mật độ có thể lên trên 10.000 tế bào/ml) làm biến đổi màu của nước biển từ xanh lục đậm, đỏ cho đến vàng xám. “Thuỷ triều đỏ" là một tên gọi cho một hiện tượng được gọi đúng hơn là sự nở hoa của tảo, một sự kiện mà trong đó các cửa sông, ven biển, hoặc nước ngọt tảo tích lũy nhanh chóng. Những loại tảo, cụ thể thực vật trôi nổi, chủ yếu là sinh vật đơn bào, ở mật độ cao thì ta có thể nhìn thấy váng loang lổ trên bề mặt nước. Một số loài tảo chứa các sắc tố quang hợp có khả năng làm thay đổi từ màu nước từ màu xanh cho đến màu đỏ nâu. Khi tảo tập trung ở mức cao,nước có thể bị đổi màu tím đến hồng, nhưng thường hay gặp là màu đỏ hay màu xanh lá cây. Không phải tất cả các sự nở hoa của tảo đều gây ra đổi màu, và không phải tất cả đều là màu đỏ. Ngoài ra, không phải “thuỷ triều đỏ” thường được kết hợp với thuỷ triều, vì vậy, các nhà khoa học hay sử dụng thuật ngữ sự nở hoa của tảo. Ảnh: Jacques Descloitres, NASA Hình ảnh về sự nở hoa của loài tảo độc Karenia brevis dọc bờ biển miền Tây, Florida Màu sắc :Đối với vùng ôn đới: nước có màu đỏ  “thủy triều đỏ” Đối với vùng nhiệt đới: nước có màu xanh do một số loại tảo lục gây ra Đặc điểm sinh học và phân loại tảo Tảo, theo một cách hiểu nào đó, được gọi là thallophytes, tản thực vật, là những thực vật thiếu rễ, thiếu lá và thiếu cả thân, chúng có chất diệp lục đóng vai trò như sắc tố quang hợp sơ cấp và chúng thiếu lớp tế bào bất thụ đóng vai trò như lớp tế bào trợ dưỡng có nhiệm vụ bao quanh lớp tế bào sinh dục. Ở đây, chúng ta chỉ quan tâm đến vi tảo. Bởi vì những loài tảo gây thuỷ triều đỏ đa số đều là vi tảo. Vi tảo chủ yếu thuộc về các chi trong các ngành sau đây: Ngành Tảo lục (Chlorophyta) Ngành Tảo lông roi lệch (Heterokontophyta) Các chi Closterium, Coelastrum, Dyctyosphaerium, Scenedesmus, Pediastrum, Staurastrum, Dunaliella, Chlamydomonas, Haematococcus, Tetraselmis, Chlorella,... Các chi Melosira, Asterionella, Cymatopleurra, Somphonema, Fragilaria, Stephanodiscus, Navicula, Malomonas, Dinobryon, Peridinium, Isochrysis, Chaetoceros, Phaeodactylum, Skeletonema, Nitzschia...... Ngành Tảo đỏ (Rhodophyta) Ngành Tảo mắt (Euglenophyta) Các chi Phacus, Trachelomonas, Ceratium... Các chi Porphyridium, Rhodella... Nguyên nhân Yếu tố chính ảnh hưởng đến sự xuất hiện thuỷ triều đỏ bao gồm: Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt biển, giảm nồng độ muối, tăng lượng chất dinh dưỡng trong môi trường biển, biển lặng, những đợt mưa sau suốt mùa hè nắng nóng. Ngoài ra, thuỷ triều đỏ có thể lây lan trên diện rộng bởi gió, dòng chảy, những cơn bão hoặc tàu thuyền. Các yếu tố khác như sự khuếch tán một lượng lớn bụi giàu sắt từ các sa mạc rộng lớn như sa mạc Sahara cũng có thể được xem như là một trong những nguyên nhân gây ra thuỷ triều đỏ. Một số sự kiện tảo nở hoa trên bờ biển Thái Bình Dương có liên quan đến những biến đổi khí hậu trên qui mô lớn như El Nino Cơ chế Bào tử Gió Dinh dưỡng Ánh sáng “Nở hoa” Nhiệt độ Trong giai đoạn bào xác, vi tảo tồn tại dưới dạng tiềm sinh ở đáy cát thềm lục địa. Vào một thời điểm nào đó mà con người khó đoán trước, chúng sản sinh rất nhanh với mật độ dày đặc (60-70 triệu tế bào trong 1 lít nước), biến nước biển từ màu xanh chuyển sang vàng nhạt, vàng thẫm rồi đỏ như pha máu. Các loài tảo và vi khuẩn có chứa các sắc tố màu khác nhau, sống trôi nổi, dưới những điều kiện môi trường nhất định có thể sinh trưởng thành các quần thể to lớn ở vùng ven bờ gây nên sự đổi màu nước. Sự đổi màu nước tự nhiên thành mầu đỏ, nâu, vàng nâu nhạt (màu hổ phách) hoặc xanh vàng ở các vùng nước rộng lớn diễn ra là kết quả của sự nở hoa (Algal blooms) của các loài vi tảo và vi khuẩn lam trong thủy vực. Màu đặc trưng của Biển Đỏ gây nên bởi sự nở hoa của vi khuẩn lam Oscillatoria erythraeum mà chúng có chứa các sắc tố đỏ phycoerythrin, v.v Người ta chia hiện tượng nở hoa của tảo độc hại thành một số loại sau Các loài không chứa độc tố nhưng khi nở hoa làm thay đổi màu nước; dưới những điều kiện đặc biệt chẳng hạn như trong các vịnh kín, tảo nở hoa có thể tăng đến mật độ rất cao làm chết cá và các động vật không xương sống có trong thủy vực đó do cạn kiệt oxy. Tiêu biểu trong nhóm này là các loài: Gonyaulax polygramma, Noctiluca scintillans (tảo giáp), Trichodesmium erythraeum (tảo lam). Các loài sản sinh ra các độc tố mạnh mà ta có thể phát hiện được thông qua chuỗi thức ăn tới con người, gây nên một loạt các chứng bệnh về thần kinh và tiêu hóa, trong đó các đại diện của tảo Giáp, có các loài thuộc chi Dinophysis, Goniaulax và Prorocentrum có tính độc rất cao. Các loài không độc với người nhưng lại độc với cá và các động vật không xương sống (đặc biệt trong các hệ thống nuôi thâm canh) do phá hủy hoặc làm tắc các mang của chúng; bao gồm các loài tảo khuê Chaetoceros convolutus, tảo giáp Gymnodinium mikimotoi,... gây nên. Tình hình phát triển của thuỷ triều đỏ 4.1 Trên thế giới Thuỷ triều đỏ dọc bờ biển La Jola ,San diego, California Bản đồ thể hiện mức độ phá hại của sự nở hoa của tảo ở miền Tây Atlantic, 1970 – 1996. Theo đánh giá của các chuyên gia, sự tăng tốc độ sinh trưởng của tảo là do sự ô nhiễm, và có thể gây tác động tiêu cực lên các loài sinh vật biển Một đợt thuỷ triều đỏ ở bờ biển phía Tây Nam Florida đã giết chết ít nhất 60 con lợn biển. Đây là thảm kịch đứng thứ hai về số lượng loài động vật quý này chết. Cái chết đến từ một đợt tảo độc trải dài suốt từ Venice đến Marco Island. Số lợn biển bị chết chiếm khoảng 2% dân số của loại động vật này của vùng Florida. Trước đó, vào năm 1996, một đợt thuỷ triều đỏ đã làm chết 149 con lợn biển. Một con lơn biển bị chết bởi tảo độc Hiện tượng thủy triều đỏ ở California Tháng hai năm 2002, sự nở hoa của một loài tảo độc hại tại thị trấn ven biển trong vịnh Elands tỉnh Western Cape Nam Phi gây thiệt hại to lớn cho ngành nuôi tôm hùm. Trong thời gian từ 1998-2004 ở Trung Quốc tại biển Vàng và biển Bohai đã xảy ra tổng số 6 lần thủy triều đỏ trong đó có tới 112 trường hợp gây ra tử vong cho con người nhiều loài cá, 106 trường hợp khác cũng được ghi nhận nhưng không gây tổn hại nghiêm trọng. So với Biển Đông Trung Quốc và Nam Trung Quốc, thủy triều đỏ ở Biển Vàng, Biển Bohai là các khu vực bị ảnh hưởng lớn hơn và thời gian lâu hơn. Cho đến nay đã xác nhận được tổng số là 23 loài gây ra thủy triều đỏ trong nước của Biển Vàng và biển Bohai Trung Quốc. Trung Quốc: tảo nở hoa gây nhiễm độc cho các loại thủy sản và nguy hiểm cho sức khỏe người dân. Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự kết hợp giữa thời tiết nóng và mưa lớn gây nên. Theo một bản báo cáo của chính phủ cho biết ô nhiễm ngày càng nghiêm trọng và lan tới nhiều vùng ở phía Nam. Tảo nở hoa ở Thâm Quyến Theo thống kê của Fukuyo (1992), các loài tảo độc hại nở hoa ở biển Seto Inland (Nhật Bản) đã gây nên những thiệt hại về kinh tế rất lớn; cụ thể là từ năm 1987 đến năm 1991 ở khu vực này đã xuất hiện 745 lần tảo nở hoa trong đó có 46 lần gây chết cá hàng loạt với tổng số thiệt hại là 4.452 triệu yên, v.v Sự phân bố và phát triển của hiện tượng thuỷ triều đỏ qua các thời kì trong năm 2002 Ở Việt Nam Các loài vi tảo thường xuất hiện theo mùa ở khắp các vùng biển trên cả nước, tập trung nhiều nhất ở vùng Trung Trung bộ và Nam Trung bộ. Hiện tượng thuỷ triều đỏ cũng đã xuất hiện từ tháng 6 đến trung tuần tháng 7 âm lịch tại vùng biển Nam Trung Bộ trong các năm 2002, 2003, đặc biệt tại Khánh Hoà, Ninh Thuận, Bình Thuận hay ở Mũi Né, TP Phan Thiết. Biển bình thuận Tháng 1/2005 Khu vực bãi biển Đồi Dương (TP Phan Thiết, Bình Thuận) xảy ra sự nở hoa của tảo lam Phaeocystis globosa tảo chết dày đặc dạt vào bờ làm nước biển và không khí hôi thối, đen như nước cống. Chất độc do tảo nở hoa làm ảnh hưởng tới thần kinh, hủy diệt hoặc gây nhiễm độc cho các sinh vật biển. Con người ăn phải các sinh vật này sẽ bị ngộ độc, thậm chí tử vong. Tảo này sẵn có trong nước biển nên cứ gặp nhiệt độ tăng, sự trao đổi nước kém chất hữu cơ trong môi trường tăng... là bùng phát. Trứng báng Thủy triều đỏ tăng đột biến ở vùng biển Bình Thuận đang gây ảnh hưởng môi trường và ngành du lịch.Năm nay trứng báng xuất hiện ở bờ biển Bình Thuận sớm hơn và dày đặc bất thường. Đó là những trứng nhỏ như viên bi màu nâu đỏ và mọng nước. Khi vô số trứng báng bị sóng đánh dạt vào bờ vỡ ra bầm như máu, tạo ra thủy triều đỏ. Trứng báng Hậu quả của thuỷ triều đỏ ☻Những ảnh hưởng đối với hệ sinh thái Thủy triều đỏ được biết đến dưới các đợt nở hoa bùng phát của tảo biển, tấn công và làm tổn thương hàng loạt đối với động vật biển, giáp xác và thân mềm như cua, tôm, trai, sò, vẹm. Sự tác động của tảo độc, hại tới các loài động vật như chim, thú chủ yếu bằng cách gián tiếp, thông qua chuỗi thức ăn tức là những động vật bậc cao sẽ bị tác động khi tiêu thụ các hải sản biển cá, cua.. đã nhiễm độc tố cao. Ngoài ra, một số loài tảo độc hại có thể trực tiếp gây hại cho các loài thủy sinh vật, như làm tắc nghẽn mang hoặc khi phân hủy giải phóng độc tố ra môi trường. Gây ra cái chết hàng loạt cho các loài cá có lẽ là tác động lớn nhất thường quan sát được trong những tác động của habs trên các loài động vật hoang dã. Trường hợp tảo nở hoa làm hàm lượng Oxy tăng cao đến mức bảo hòa thì 100% Hb chuyển thành HbO2, lúc này áp suất riêng phần của Oxy rất lớn sẽ đẩy một phần HbO2 tồn tại ở dạng bọt khí làm tắc nghẽn mạch máu gây rối loạn tuần hoàn và làm chết cá. Tuy nhiên HABs có thể ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh khác của hệ sinh thái nước ngọt và hệ sinh thái biển. Độc tố của tảo đã gây ra sự tử vong của cá voi, lợn biển, sư tử biển, cá dolphin, rùa biển, chim,cá và các loài động vật hoang dã khác. Bảng 2. Khả năng ảnh hưởng của sự nở hoa cuả loài Karenia brevis ☻Tác động đến sức khoẻ con người Một số loài vi tảo có khả năng sản sinh các chất độc, độc tố tảo có thể được tích lũy trong vài loài động vật thân mềm sò, ốc hay cá… và không bị phá hủy trong quá trình đun nấu, không ảnh hưởng đến mùi vị của thực phẩm. Do vậy khó có thể xác định được các loại đồ biển bị nhiễm độc do vi tảo gây ra. Đây là nguyên nhân gây ra bệnh tật hoặc thậm chí tử vong cho con người thông qua việc tiếp xúc hay tiêu thụ các thực phẩm như trai, hến, hàu… là mối đe dọa lớn đối với sức khỏe người tiêu dùng vì chúng là các loài lấy thức ăn theo cơ chế lọc nước và kết quả là nhanh chóng tích lũy các độc tố của tảo trong mô của chúng. Các loài cá cũng có khả năng tích lũy chất độc đến mức nguy hại thông qua việc ăn trực tiếp các loài tảo độc hoặc do tiếp xúc qua vết thương bị trầy xước. Con người cũng sẽ bị tác động khi tiếp xúc trực tiếp với các quần thể tảo độc nở hoa. Hiện nay, có 6 loại triệu chứng ngộ độc do tiêu thụ thực phẩm biển nhiễm độc tố tảo xảy ra với con người. Sáu hội chứng ngộ độc thực phẩm biển được ghi nhận do sự tích tụ độc tố tảo trong cá hoặc các loại thân mềm có vỏ là Đột tử Mất trí tạm thời Tiêu chảy Liệt cơ Đau bụng Đau đầu Biện pháp khắc phục Phòng chống Kiểm soát Giảm thiểu Phòng chống Được định nghĩa là các biện pháp tích cực nhằm tránh xảy ra hoặc giảm bớt mức độ nguy hại, tổn thất do HABs. Phát triển các chiến lược cho công tác phòng chống là thử thách bởi vì nó đòi hỏi sự hiểu biết nguyên nhân và cách thức phân biệt sự khác nhau giữa các loài tảo gây hại và tác động của nó đến từng hệ thống sinh thái. Bên cạnh sự phức tạp của các quy trình, hiện đang tồn tại các mô hình dự báo có tính chất tích cực trong kiểm tra, kiểm soát các động thái phức tạp của hiện tượng thủy triều đỏ hay sự nở hoa của các loài tảo gây hại. Tiếp tục hoàn thiện các nghiên cứu để cải thiện, nâng cao sự hiểu biết về đặc tính sinh lí, sinh thái của habs cũng như các kiến thức về đại dương. Hiểu được cơ chế xảy ra của thủy triều đỏ có thể giúp các nhà khoa học tính toán các mô hình ngăn ngừa những đợt bùng phát, mang ý nghĩa sinh thái học và giảm được đáng kể những thiệt hại về kinh tế. Giảm thiểu chất dinh dưỡng chảy vào ven biển và bên trong các thủy vực nhằm hạn chế sự ô nhiễm dinh dưỡng là một trong những lý do khiến cho việc mở rộng của habs trên toàn thế giới.Có thể tiến hành các biện pháp kiểm tra, kiểm soát không chỉ đối với các nguồn thải, đầu vào của các chất dinh dưỡng trên mà còn trong cách thức sử dụng đất, hạn chế nguồn nước ngọt kiểm soát quản lý việc thoát nước đổ vào đại dương. Kiểm soát Việc kiểm soát là trực tiếp hay gián tiếp làm giảm, khoanh vùng sự xuất hiện của sự nở hoa. Kiểm soát không nên lẫn lộn với ngăn cấm, tiệt trừ. Kiểm soát vấn đề trên là cả một thách thức, do sự phát triển về chi phí, hiệu quả, tác động môi trường, và phụ thuộc lớn vào nhận thức cộng đồng. Theo Anderson đã nhóm các loại hình kiểm soát vào các mục như sau: Biện pháp cơ khí Sử dụng hoá chất Kĩ thuật di truyền Biện pháp sinh học Các thao tác bảo vệ môi trường Giảm thiểu Giám sát Trả lời các phản hồi Những lợi ích từ truyền thông, giáo dục đối với cộng đồng Đầu tư cơ sở hạ tầng Hoạt động giám sát chất lượng nước Nghiên cứu về phòng chống, kiểm soát kẾT LUẬN “Thủy triều đỏ” hay sự nở hoa của tảo, hiện nay nổi cộm như một mối nguy hại đối với môi trường biển nói riêng, môi trường nước nói chung. Hiện nay, những nguyên nhân gây xuất hiện hiện tượng này đã được xác định một phần, tuy nhiên, việc phòng tránh và dự đoán vẫn còn là khó khăn đối với các nhà chuyên môn. Chúng ta chỉ mới có thể dự đoán chính xác vị trí sẽ bị lây lan, nhưng chưa thể xác định lúc nào thì xuất hiện thủy triều đỏ. Vì vậy, thủy triều đỏ vẫn còn là hướng nghiên cứu rất mới mẻ, và nhiều thú vị đối với các nhà khoa học.