بیوتکنولوژی جلبکبیوتکنولوژی محیط زیست

پیش‌ بینی ایجاد بلوم‌ های جلبکی با کمک دستگاه‌ های جدید

در طی ده سال گذشته، بلوم‌‌های جلبکی به یکی از مشکلات اساسی در محیط‌های آبی به‌ خصوص در سواحل مرجانی و آب‌های شیرین تبدیل شده‌اند. این بلوم‌ها به‌ طور طبیعی توکسین‌های سمی تولید می‌کنند. برای جلوگیری از گسترش این بلوم‌ها دستگاهی طراحی شده است که امکان پیش‌بینی ایجاد بلوم‌های جلبکی را دارد.


یکی از عوامل افزایش بلوم‌ها، بالا رفتن دمای آب است که در پی تغییرات آب‌و‌هوای جهانی اتفاق افتاده است. مقدار مواد مغذی موجود در آب (فسفر، نیتروژن و کربن) که به سبب حضور کودهایی که برای مصارف کشاورزی استفاده می‌شود، افزایش می‌یابد نیز از علل دیگر تشکیل بلوم‌هاست.

ترکیبات توکسینی تولیدشده توسط بلوم‌ها مانع رسیدن نور خورشید به موجودات و گیاهان دریایی می‌شود. میزان اکسیژن آب نیز کاهش می‌یابد که مرگ یا مهاجرت موجودات را در پی دارد. توکسین‌های تولیدشده توسط بلوم‌های جلبکی علاوه بر تأثیرگذاری بر زندگی موجودات آبزی می‌توانند بر سایر پستانداران و انسان‌هایی که در محیط اطراف زندگی می‌کنند نیز اثر بگذارند. این سموم در انسان‌ها‌ می‌توانند از طریق آشامیدن یا خوردن برخی موجودات دریایی وارد بدن شوند و بر اساس نوع سم، بر روی سیستم عصبی، کلیه و یا کبد اثر بگذارند، حتی می‌توانند منجر به فوت شوند.

یکی از راه‌حل‌ها برای کم کردن اثرات مضر بلوم‌ها، پیش‌بینی کردن تشکیل و محل ایجادشان است. محققان دانشگاه کالیفرنیا (UCLA) دستگاهی قابل‌حمل و ارزان‌قیمت را تولید کرده‌اند که با کمک آن می‌توان نمونه‌های آب را در محل بررسی کرد. امکان پیش‌بینی شکل‌گیری بلوم در یک منطقه و انجام اقدامات احتیاطی برای جلوگیری از گسترش آن توسط این دستگاه به‌ سادگی قابل انجام است.

این دستگاه یک نوع فلوسایتومتر (برای بررسی ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مجموعه‌ای از ترکیبات استفاده می‌شود) است که بر اساس هوش مصنوعی و تصویرسازی هولوگرافیک فعالیت می‌کند و در کسری از ثانیه امکان بررسی ساختار گونه‌های فیتوپلانکتونی متفاوت وجود دارد. در دستگاه فلوسایتومتر طراحی‌شده، زمان کل انجام فرایند کاهش‌یافته است. در این روش از عدسی‌ها و سایر سامانه‌های نوری استفاده نمی‌شود. هم‌چنین هزینه‌ انجام مطالعات به‌ شدت کاهش‌ یافته است.

دانشمندان معمولاً برای درک بهتر بلوم‌ها از روش نمونه‌برداری، بررسی میکروسکوپی و تهیه‌ نقشه‌ مکانی ایجاد فیتوپلانکتون‌ها استفاده می‌کنند. در تهیه این‌گونه نقشه‌ها مشکلات زیادی از جمله طولانی بودن مراحل، سخت بودن مطالعه و ثابت نبودن میزان جلبک‌ها از زمان نمونه‌برداری تا بررسی در آزمایشگاه وجود دارد.

برخی از انواع دستگاه‌های فلوسایتومتر تصویربرداری که در میکروب‌‌شناسی محیط‌زیست کاربرد دارند به هزینه‌ای بالغ‌ بر 40000 تا 10000 دلار نیاز دارند؛ اما در دستگاه طراحی‌شده به علت سبک و فشرده بودن، مبلغ مورد نیاز به کم‌تر از 2500 دلار رسیده است.

یکی از چالش‌ها برای تأکید بر مفید بودن دستگاه فلوسایتومتر طراحی‌شده، توانایی دریافت نور کافی و سرعت مناسب در تصویربرداری است تا تصاویری واضح و بدون هیچ‌گونه تیرگی ثبت شود.

برای بررسی دستگاه، دانشمندان نمونه‌های به‌دست‌آمده از سواحل مرجانی لس‌آنجلس را اندازه‌گیری کردند. تصاویری نیز از ساختمان فیتوپلانکتون‌ها ثبت شد. غلظت آب برای حضور یا عدم حضور جلبکی سمی به نام Pseudo-netzschia در 6 منطقه‌ ساحلی نیز اندازه‌گیری شد. این دستگاه می‌تواند علاوه بر بررسی موجودات کوچک، برای مطالعه‌ موجوداتی که اندازه‌ بزرگتر و بازده تولید بالاتری دارند نیز متناسب‌سازی شود.

لینک خبر
لینک مقاله

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن