Спутник NASA поможет раньше замечать токсичные красные приливы во Флориде

Данные спутника NASA PACE и алгоритмы искусственного интеллекта могут помочь раньше обнаруживать токсичные цветения водорослей Karenia brevis у побережья Флориды. Такие цветения угрожают не только морским обитателям: токсины могут попадать в воздух и вызывать у людей респираторные и некоторые неврологические симптомы.

Новые возможности мониторинга описаны в исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports. В его подготовке участвовала Бинцин Лю, океанограф из Университета штата Флорида. Работа, финансировавшаяся программой NASA PACE, изучала, как экстремальная погода, в том числе ураган «Милтон» в 2024 году, может ускорять развитие цветения Karenia brevis.

По данным исследования, сильные дожди и сток с суши приносят в прибрежные воды загрязняющие вещества, способствующие росту токсичных водорослей. Это может повышать риски для жителей прибрежных районов после ураганов.

Гиперспектральные наблюдения PACE позволяют различать группы фитопланктона по цвету океана, в том числе Karenia brevis — возбудителя красных приливов во Флориде. По словам Лю, прежние спутниковые данные давали меньше подробностей о составе водорослей. В сочетании с моделями океана и данными об окружающей среде наблюдения могут помочь выявлять условия, предшествующие цветению, и составлять краткосрочные прогнозы.

«Это позволяет раньше обнаруживать развитие цветения и точнее оценивать его масштаб. В сочетании с инструментами прогнозирования такие наблюдения могут заблаговременно предупредить о возможном воздействии токсинов и дать людям из групп риска время принять меры предосторожности», — отметила Лю.

Karenia brevis вырабатывает бреветоксины. При волнении воды клетки водорослей разрушаются, и токсины могут переноситься по воздуху. Их вдыхание способно вызвать раздражение дыхательных путей, головную боль и «туман в голове»; токсины также могут накапливаться в моллюсках и представлять опасность при употреблении в пищу. Исследования связывают воздействие бреветоксинов с усилением мигрени и когнитивной усталостью, однако, как отмечает Институт Роскампа, общественность мало знает о периодах наибольшего риска.

Искусственный интеллект не предотвращает красные приливы, но, как поясняет Лю, анализ спутниковых наблюдений вместе с данными о температуре, солёности, течениях и питательных веществах может улучшить раннее предупреждение и помочь снизить последствия для здоровья людей и экосистем.