Czym nam grożą sinice? "Wiedzą, co mówią", odc. 18.

Najnowszy artykuł w cyklu popularnonaukowym PŁ poświęcony jest sinicom. Dr Aleksandra Ziemińska-Stolarska z Wydziału Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska wyjaśnia, jak powstają i jakie stanowią zagrożenie dla człowieka.

Woda – 3 atomy, bez których nie byłoby życia na Ziemii. Zarówno ta słona w morzach oraz oceanach, jak i słodka w jeziorach, rzekach czy zbiornikach zaporowych jest narażona na zjawisko zwane eutrofizacją.

Czy zdarzyło Wam się kiedyś wyjechać nad morze lub jezioro, już cieszyliście się na myśl o orzeźwiającej kąpieli, a tam natrafiacie na zamkniętą plażę i napis: 

Ale zacznijmy od początku:

Eutrofizacja to proces wzrostu żyzności wód, naturalna – wywołana zmianami klimatu, zachodzi powoli, antropogeniczna - spowodowana dopływem do wód substancji biogennych, głównie związków azotu i fosforu, postępuje znacznie szybciej. Jej źródłem jest m.in. rolnictwo – zwłaszcza stosowanie nawozów mineralnych, które mogą być wypłukiwanie z obszarów uprawnych, duże hodowle zwierząt czy niedostatecznie oczyszczone ścieki miejskie zawierające m.in. polifosforany.

O ile wzrost żyzności gleby jest cechą pożądaną, o tyle w wodach powierzchniowych zbyt duże stężenie związków biogennych prowadzi do zakwitu wód. Szczególnie latem problem ten jest bardzo uciążliwy. Zakwity wywołują sinice - cyjanobakterie, które świetnie zaadoptowały się do życia w różnych, często trudnych warunkach. Są odporne na długotrwałe susze, wysokie temperatury, żyją zarówno w słodkiej, jak i słonej wodzie.

Podczas zakwitu sinice zmieniają zapach i barwę wody (ich cechą wyróżniającą jest obecność, poza chlorofilem i karotenoidami, innych barwinków – fikocyjaniny i fikoerytryny, odpowiadających za „siną” barwę tych organizmów ). W skrajnych przypadkach formują na powierzchni zbiornika rodzaj kożucha czy piany ograniczającego możliwość użytkowania takiej wody do celów rekreacyjnych oraz dyskwalifikującego zbiornik, jeśli jest on źródłem wody pitnej. Co gorsza, niektóre gatunki sinic mogą produkować toksyny.

Najważniejsze z nich to:

hepatotoksyny - szkodliwie oddziałujące na wątrobę czy nerki, np. mikrocystyny, nodularyna,

neurotoksyny – uszkadzają układ nerwowy, mogą wywołać porażenie mięśni np. β-N-metyloamin-L-alanina (BMAA) – jej występowanie w ekosystemie wyspy Guam na Pacyfiku skojarzono z wysokim wskaźnikiem zapadalności na choroby neurodegeneracyjne wśród rdzennej społeczności (szacuje się, że chorować może nawet 30% lokalnego społeczeństwa),

dermatotoksyny mogą wywoływać reakcje alergiczne, działać drażniąco na skórę, powodować świąd, pieczenie czy wysypkę, np. aplysiatoksyny.

Sinice to bardzo sprytne, fotosyntetyzujące prokarioty. Dzięki obecności wakuol gazowych (aerotropy), sinice mogą zmieniać ciężar właściwy, tym samym przemieszczać się w całym słupie wody i dostosowywać głębokość zanurzenia do warunków świetlnych, tlenowych czy stężenia soli odżywczych. Nawet sroga zima, która powoduje zamarznięcie zbiornika wodnego nie jest w stanie pokonać sinic. W niesprzyjających warunkach środowiska ich komórki zmieniają się w komórki przetrwalnikowe – m.in. akinety, które otoczone gruba błoną komórkową i wyposażone w znaczne ilości materiałów zapasowych, mogą pozostać w stanie spoczynku przez wiele tygodni, a nawet miesięcy. Kiedy znów zaświeci słońce, niczym nurek popłyną ku powierzchni.

Szczególnie niebezpieczna jest obecność sinic w wodzie pitnej, są one bowiem odporne na procesy uzdatniania. Przewidując to zagrożenie, Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ustaliła limit stężeń mikrocystyn w wodzie pitnej na 1 µg/l, a w kąpieliskach na 5 µg/l. W Polsce jednak nie prowadzi się stałego monitoringu tego parametru w wodach. Bądźmy więc czujni i nie bagatelizujmy problemu zakwitów, bo lato tuż tuż…