美国国家海洋(NOAA)和大气管理局联合美国航天局、美国环保署、美国地质调查局,将用于探查海洋生物的卫星数据转化为保护美国公众免受淡水水华污染的信息。
这一360万美元的多部门合作致力于通过能扫描地表并收集淡水水体彩色数据的卫星对有毒和有害的水华进行早期预警。通过这一信息,国家和地方政府部门能给公众提供健康建议。此外,这一项目将有助于理解美国浮游植物水华蓝藻的环境成因和健康影响。
水华蓝藻是全球性环境问题。在一定的环境条件下,水华迅速成倍地自然生长并出现在海洋和淡水中,产生有毒水华,对人体和动物健康产生风险。蓝藻受到特别关注是因为他产生可以杀死野生动物和家畜的毒素,并通过暴露于污染的淡水和消费受污染的饮用水、鱼类和贝类引发疾病。
“观察有害藻类对于理解、管理和预测这些水华是非常关键的。”Holly Bamford,博士说。他是负责养护和管理的商务部长助理兼美国国家海洋和大气管理局副局长。“这一合作将保证国家海洋和大气管理局努力辅助沿海和内陆公众卫生官员和管理者跨越地区界限,通过易于理解的方式将这些信息传播给社区,使他们对环境事件的反应更具弹性”
每年由于有毒水华造成的淡水恶化损失预计达到6400万美元,除此之外还有饮用水处理费和娱乐用水的损失和海滨房地产价值下降。2014年8月,在伊利湖被水华污染后,托莱多、俄亥俄州的地方官员禁止它作为400000多居民的饮用水使用。
“美国环保署研究人员正在针对实时水质问题和保护居民饮用水进行重要的科学工具开发,以帮助当地社区做出快速有效 的响应”,美国环保署署长Gina McCarthy说。“由于气候的变化,赤潮已越来越多地影响我们水体。与其它联邦机构合作,我们正在利用我们的科学知识、技术和数据来创建一个移动应用程序,从而有助于水质管理人员做出重要决定,以减少与害赤潮相关的负面影响。”
“有害赤潮已经成为一个重要的公共卫生问题和经济问题,需要广泛的科学调查。” 国地质调查局局长Suzette Kimball说。“地质调查局利用会聚线的证据,从地面到空间来评估水体数量和质量、生态系统、自然灾害和国家重要环境、健康问题的变化” 。
新的网络将建立在以前的NASA海洋卫星传感器技术基础上,该技术用以研究在海洋生态、二氧化碳在大气和海洋之间运移、全球气候变化中起主要作用的海洋藻类群落。这些传感器检测到的海洋上层阳光的颜色,并创建有助于识别有害藻类水华的指标。
“空间视点不仅有助于更好地理解我们的星球,更有助于改善世界人民的生活”,美国宇航局局长Charles Bolden说。“我们很高兴能把美国宇航局在空间和科学探索工作方面的专业知识用于保护公共健康和安全。”
NOAA和NASA已经率先使用了卫星数据监测和预报赤潮。相比水体取样的方法,卫星数据可以更频繁地观察到更广的区域。数据也支持NOAA在墨西哥湾和五大湖区现存的有害藻类预报系统。
“太空仪器观测是解决这类危害公众健康问题一个理想的方法,因为他们具有全球覆盖和详细提供水中物质信息的能力,包括藻类水华”,NASA地球科学部的Paula Bontempi补充说。
项目前五年的第一步是使用海洋水色卫星数据,为美国淡水湖和水库创立一个识别蓝藻水华可靠、标准的方法。几个卫星数据集将用于评估和测试这些水体环境数据。
目前科学家可以使用海洋水色卫星数据,但不是常规加工和生产的、可满足国家和当地的环境和水质管理的格式。本项目将通过四个合作方开发的卫星数据中的蓝藻水华数据转化为公众可以通过移动设备和门户网站使用的格式。
该项目还包括在美国全境进一步理解浮游植物水华蓝藻的环境成因、健康影响的研究内容。湖泊、河口的水生植物由于接收流域径流过多养分以及温度、光照等环境条件导致产生水华,一些土地利用例如城市化、现代化的农业生产,改变了养分量和流域产沙量,从而影响蓝藻生长。
研究人员将比较时间尺度上最新的淡水水华卫星数据与卫星记录土地覆盖的变化,观察土地利用活动可能造成的环境变化中与水华的频率和强度。研究结果将有助于更好地预测水华事件。