Ученые Альберты отслеживают цветение сине-зеленых водорослей с помощью спутниковых снимков

Команда экспертов работает над тем, чтобы лучше понять распространение сине-зеленых водорослей в озерах Альберты, сочетая спутниковые технологии с практически одновременным отбором проб воды.

Проект, финансируемый через Alberta Innovates, является результатом сотрудничества нескольких групп, в том числе Общества управления озерами Альберты (ALMS), Института мониторинга биоразнообразия Альберты (ABMI) и исследователя Рольфа Вайнбрука из Университета Альберты.

В рамках проекта ведется мониторинг шести озер Альберты — Голубиного озера, озера Сильван, озера Вабамун, озера Накамун, озера Этель и Лак-ла-Биш — хотя есть надежда, что данные помогут создать модель или алгоритм, который можно будет применить к другим озерам. .

Когда спутник пролетает над озером, одновременно отбираются пробы воды, чтобы получить более четкое представление о содержании водорослей.

В отличие от предыдущих методов отбора проб воды, которые не всегда обрабатываются своевременно, спутниковые снимки могут помочь получить более полную картину того, что происходит в озере.

«Цветение сине-зеленых водорослей может быть очень, очень динамичным», — сказал Вайнбрук, профессор факультета биологических наук Университета А.

«Они могут быть там в один день, а на следующий день исчезнуть… Данные спутниковых снимков, как только мы получим достоверную информацию и построены алгоритмы, смогут обеспечить почти в реальном времени оценки того, насколько сильно цветение на различных озерах».

Сине-зеленые водоросли, или цианобактерии, могут образовываться в медленно текущей или стоячей воде. Цветки могут выделять токсины, вредные для людей, домашних животных и дикой природы. Росту водорослей может способствовать вода, богатая азотом и фосфором.

В настоящее время Служба здравоохранения Альберты выпустила десятки предупреждений о наличии цианобактерий в озерах провинции.

Исследователи полагают, что собранная ими информация будет важна для ассоциаций по управлению озерами, чтобы лучше понять, что происходит, и использовать эту информацию для программ управления фосфором, чтобы помочь уменьшить цветение.

Вайнбрук сказал, что как только у ученых будет достаточно данных, они смогут вернуться и сравнить предыдущие спутниковые изображения и получить более полное представление о том, что цветет в озере, и смогут отслеживать тенденции.

«Я думаю, что у многих людей в Альберте и по всей Северной Америке существует давний вопрос: увеличивается ли частота этого вредного цветения водорослей», – сказал он. «Или это только так кажется, потому что люди в целом гораздо более осведомлены об окружающей среде, как общественность?

«Это позволяет вам ответить на этот вопрос количественно».

Четкое изображение

Фиона Грегори из ABMI сказала, что исследователям было трудно отслеживать тенденции из-за отсутствия непрерывных данных.

Грегори возглавляет часть проекта по анализу наблюдения Земли. Она берет результаты программы отбора проб из озера и сравнивает их со спутниковыми снимками, выясняя, какова взаимосвязь, а затем применяет модель к спутниковым снимкам.

«В лучшем случае выборка представляет собой лишь снимок во времени», — сказал Грегори. «Это можно делать только, может быть, несколько раз в год, но с помощью спутникового моделирования мы надеемся увидеть, что происходит почти постоянно на протяжении сезона».

Спутник Сентинел-2

Хотя эта инициатива может показаться простой, существуют некоторые логистические проблемы.

Спутник, используемый в проекте, не пролетает над Альбертой каждый день, поэтому у исследователей и волонтеров есть относительно узкое окно для сбора данных.

«Спутник, который мы используем, называется Sentinel-2, и он проходит примерно каждые пять дней», — сказал Брэдли Питер, исполнительный директор ALMS.

«И поэтому мы рассчитываем время отбора проб в озере, и это часто происходит с волонтерами, партнерами, которые управляют лодкой. Мы координируем все эти графики, чтобы быть на озере».

Питер отметил, что отбор проб должен проводиться в ясный день, без слишком большого количества облаков или дыма, который может исказить изображения.

В конечном итоге данные будут доступны через онлайн-картографическое приложение. Общественность сможет получить доступ к информации о шести озерах и, возможно, о других озерах Альберты, а также получить точную информацию о цветении водорослей.

В проекте используется Google Earth Engine, который позволяет исследователям получать доступ и обрабатывать большие объемы спутниковых изображений в любом масштабе.

Инициатива возникла после успеха аналогичного пилотного проекта, стартовавшего в 2019 году и направленного на мониторинг Голубиного озера. данные которого уже доступны в Интернете. На карте показана концентрация хлорофилла-а, который содержится в водорослях.

Предупреждения о цветении водорослей

AHS советует людям и домашним животным избегать любого контакта с водой, где действуют рекомендации по содержанию сине-зеленых водорослей. Цианобактерии могут вызывать заболевания у людей и быть смертельными для домашних животных.

Те, кто вступает в контакт с сине-зелеными водорослями или проглатывает их, могут испытывать раздражение кожи, боль в горле, опухание губ, лихорадку, тошноту, рвоту или диарею.

По состоянию на 25 августа AHS подготовила рекомендации для следующих озер:

• Голубиное озеро.
• Призрачное озеро.
• Волшебное озеро.
• Аликс Лейк.
• Бакское озеро.
• Самогонное озеро.
• Бонни Лейк.
• Озеро Винагами.
• Воронье озеро.
• Озеро Вабамун.
• Озеро Матчайо (Дьявольское).
• Форковское озеро.
• Озеро Гарнер.
• Озеро Плавающего Камня.
• Озеро Вапасу.
• Гусиное озеро.
• Озеро Гастингс.
• Озеро Кехевин.
• Элинор Лейк.
• Озеро Резор.
• Озеро Накамун.
• Осетровое озеро.
• Хатч Лейк.
• Вермилионское озеро.
• Стони Лейк.
• Орлиное озеро.
• Квадратное озеро.
• Лак Сте. Энн.
• Громовое озеро.
• Астотинское озеро.
• Маленькое Рыбное озеро.
• Водохранилище Северн-Дэм.
• Оленье озеро.
• Островное озеро.
• Очаровательный муниципальный парк.
• Озеро Нижнее Териен.
• Озеро Грегуар.
• Водохранилище Твин Вэлли.
• Озеро Лессард.
• Озеро Стил.
• Скелетное озеро.
• Озеро Батист.
• Сосновое озеро.
• Лосиное озеро.
• Мюриэл Лейк.