Clear Lake, en Californie, est l'un des lacs les plus surveillés en Amérique du Nord, où le problème des proliférations d'algues nuisibles est grave. Pour mieux comprendre ce qui cause la prolifération d'algues dans les lacs, des chercheurs de l'Université de Californie du Sud à Los Angeles et du Southern California Coastal Water Research Institute (sccwrp) ont choisi des produits de la marque ySi de selemer, qui surveillent des données telles que la profondeur, la qualité et la température de l'eau capturée dans les lacs, fournissant aux chercheurs des données à haute résolution sur les proliférations d'algues.

Bien que les plantes à algues soient à l’origine de la vie verte sur terre et que l’oxygène qu’elles émettent représente environ 50% de la teneur en oxygène de l’atmosphère, lorsque ces algues se développent de manière incontrôlée, des proliférations d’algues nocives se forment, ce qui constitue une grave menace pour la qualité de l’eau de surface. De l'influence sur le goût et l'odeur de l'eau potable à la production de toxines qui peuvent rendre les animaux et les humains malades, les proliférations d'algues nocives peuvent avoir un large éventail d'effets.

Il existe de nombreuses espèces de plantes à algues qui produisent des toxines, chaque algue peut s'adapter à différentes conditions environnementales et a une force de vie très forte. Les causes des proliférations d'algues nocives sont, par exemple, l'excès de nutriments dans les masses d'eau, en particulier l'azote et le phosphore. En outre, l'augmentation des températures due au changement climatique crée également les conditions pour la croissance des algues productrices de toxines.

Relever de nombreux défis dans l'étude des proliférations d'algues nuisibles du lac Clear

Clear Lake est l'un des plus grands lacs d'eau douce de Californie, couvrant une superficie de 27,4 kilomètres carrés. Il a environ 2,5 millions d'années et est l'un des plus anciens lacs d'Amérique du Nord. Les proliférations d'algues nuisibles sont l'une des principales préoccupations de la communauté de Clear Lake, car 18 entreprises d'eau potable utilisent le lac comme source d'eau et fournissent de l'eau à plus de 40 000 habitants.

Les scientifiques savent que l'apparition d'algues nuisibles ici peut être le résultat de la température et de l'eutrophisation, où des engrais contenant des éléments nutritifs s'écoulent dans le lac, provoquant une prolifération de plantes et d'algues. Les chercheurs voulaient avoir une compréhension approfondie des proliférations d'algues, mais les échantillons discrets et stériles ont fourni des données limitées et le lac Clear se compose de trois Fourches lacustres aux caractéristiques variées, ce qui rend la situation plus complexe.

Bien que les échantillons discrets fournissent des informations importantes sur le lac à des endroits spécifiques, à des moments spécifiques, les chercheurs doivent également comprendre l'impact de la structure physique du lac et des changements dans les différentes profondeurs d'eau (colonne d'eau) sur la prolifération d'algues.

Utiliser des technologies innovantes pour lancer de nouvelles recherches

Un projet de recherche récent à Clear Lake vise à relever certains de ces défis en utilisant la technologie ySi de selemer. L'un des principaux objectifs est de relier les nouvelles données sur la colonne d'eau et les paramètres environnementaux à d'autres données recueillies à partir d'échantillons d'eau discrets.

Le chercheur du projet, le Dr David Caron de l’université de Californie du Sud, a écrit: « si nous pouvions relier ces différentes informations par l’espace et le temps, nous pourrions obtenir des informations de première main sur la succession des espèces et l’interaction nutritionnelle du plancton dans le lac CLEAR. »

La superficie du lac Clear est si grande qu'il n'est pas facile de relier toutes les données de l'ensemble du lac, mais c'est encore essentiel pour comprendre les processus biologiques responsables de la prolifération d'algues et de toxines. L'étude vise également à aider les chercheurs à déterminer d'abord où collecter des échantillons discrets, un processus coûteux.

En collaboration avec selemer, les chercheurs ont cartographié les proliférations d'algues nuisibles dans les lacs à l'aide de la solution intégrée ySi pour créer des cartes haute résolution de la qualité de l'eau, du débit et de la bathymétrie. La plate - forme exo de ySi est un système intelligent de surveillance de la qualité de l'eau pour les applications sur le terrain.

Développer l'étude de l'eau du lac à partir de deux échelles différentes

Les chercheurs ont mené cette étude pour surveiller le lac à deux échelles spatiales distinctes. La première échelle a été réalisée le long de l'axe principal des trois fourches du lac Clear pour saisir les caractéristiques globales de l'eau du lac. La deuxième échelle consiste à cartographier à haute résolution une partie de la baie Lower Lake Fork dans le but de comprendre en détail la distribution des algues bleu - Vert (cyanobactéries) et de leurs toxines.

Equipé pendant l'étudeDétecteur ySi exo1, avec des capteurs pour mesurer la conductivité / température, le nombre total d'algues, l'oxygène dissous et le pH. Lorsque le navigateur se déplace verticalement à différentes profondeurs, les données de mesure obtenues peuvent être utilisées pour construire un diagramme de colonne d'eau 2D.

Une toute nouvelle compréhension du lac Clear

La solution proposée par ySi, une marque de selemer, a permis aux chercheurs de mieux comprendre la structure de la colonne d'eau du lac et de formuler des hypothèses vérifiables sur les facteurs qui contribuent à l'apparition d'algues nuisibles dans le lac.

Les données obtenues à l'échelle du lac donnent également des renseignements importants sur où et comment les ressources limitées peuvent être utilisées pour sélectionner les sites d'échantillonnage. La tâche suivante consistait à ajouter ces données à l'ensemble de données afin de mieux comprendre la relation entre la qualité de l'eau et la prolifération d'algues du lac CLEAR.