Κυανοβακτήρια
Ανθίσεις κυανοβακτηρίων
Ενώ η σύνδεση μεταξύ του ευτροφισμού και της αύξησης της συχνότητας και της έντασης των CyanoHABs είναι καλά εδραιωμένη, έρευνες που διεξάγονται σχετικά με την οικοφυσιολογίας και της δυναμικής των κυανοβακτηρίων υποδηλώνει ότι, θα επηρεαστούν θετικά υπό τις συνθήκες που δημιουργούνται από την παγκόσμια κλιματική αλλαγή. Πιο συγκεκριμένα, η υπερθέρμανση του πλανήτη και οι ταυτόχρονες υδρολογικές μεταβολές, μεταβάλουν έντονα το φυσικο-χημικό περιβάλλον και τις βιολογικές διεργασίες των κυανοβακτηρίων, παρέχοντας στα κυανοβακτήρια ένα ξεχωριστό πλεονέκτημα έναντι του ευκαρυωτικού φυτοπλαγκτού, υπό συνθήκες εμπλουτισμένες με θρεπτικά συστατικά. Αυτό διότι, οι ρυθμοί ανάπτυξης των κυανοβακτηρίων φθάνουν στο βέλτιστο επίπεδο και παραμένουν υψηλοί ακόμη και όταν οι θερμοκρασίες υπερβαίνουν τους 25 ° C (όπως σε στελέχη του γένους Microcystis) ενώ, οι ρυθμοί ανάπτυξης των ευκαρυωτικών taxa σταθεροποιούνται ή μειώνονται. Επίσης, η αύξηση της θερμοκρασίας σε μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη, έχει προκαλέσει την εξάπλωση τοξικών κυανοβακτηρίων, όπως το Cylindrospermopsis raciborskii σε περιοχές, όπου δεν υπήρχαν προηγουμένως καταγραφές. Ακόμα, η θέρμανση των επιφανειακών υδάτων σε συνδυασμό με την εποχική διακύμανση, επιτυγχάνει και εντείνει την κατακόρυφη στρωμάτωση των λιμναίων κυρίως υδάτων. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, δημιουργούνται οι κατάλληλες προϋποθέσεις για την άνθηση πολλών ειδών κυανοβακτηρίων που περιέχουν αεροτόπια, παρέχοντάς τους πλευστότητα και πρόσβαση στα επιφανειακά στρώματα υδάτων με τα υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας για αποδοτικότερη φωτοσύνθεση. Αυτά τα κυανοβακτήρια, περιέχουν φωτοπροστατευτικές βοηθητικές χρωστικές ουσίες (π.χ. καροτενοειδή) και ενώσεις απορρόφησης υπεριώδους ακτινοβολίας που εξασφαλίζουν μακροπρόθεσμη επιβίωση υπό εξαιρετικά υψηλές συνθήκες ακτινοβολίας, καταστέλλοντας τα υπόλοιπα είδη μέσω ανταγωνισμού για το φως. Παρατηρείται, λοιπόν, ότι τα κυανοβακτήρια έχουν αποτελεσματικούς μηχανισμούς πρόσληψης CO2 και θρεπτικών συστατικών, προστατεύονται καλά από την ακτινοβολία του φωτός και της υπεριώδους ακτινοβολίας και είναι ιδιαίτερα προσαρμόσιμοι, επιτρέποντάς τους να επωφεληθούν από τις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες σε υδάτινα περιβάλλοντα. Επιπροσθέτως, στα αποτελέσματα της κλιματικής αλλαγής συγκαταλέγονται και οι κλιματικές ταλαντώσεις οι οποίες επηρεάζουν τα πρότυπα, τις εντάσεις και τη διάρκεια των βροχοπτώσεων και των ξηρασιών έχοντας αντίκτυπο στην κατανομή των CyanoHABs. Για παράδειγμα, πιο ακραία γεγονότα κατακρημνίσεων μεταφέρουν μεγαλύτερο φορτίο θρεπτικών συστατικών από την χέρσο στα υδάτινα οικοσυστήματα-υποδοχείς. Αυτό το σενάριο πιθανόν θα συμβεί αν οι αυξημένες βροχοπτώσεις χειμώνα-άνοιξη και τα γεγονότα εξάτμισης ακολουθούνται από παρατεταμένες περιόδους ξηρασίας. Παρόλα αυτά η δύναται να αυξηθεί η εκροή των γλυκών υδάτων στα παρακείμενα ύδατα και βραχυπρόθεσμα θα κατασταλεί η άνθηση με έξαψη. Επιπλέον, ενδεχομένως η κλιματική αλλαγή μπορεί επίσης να επηρεάσει την αλατότητα στις εκβολές των ποταμών και των λιμών λόγω της αύξησης της στάθμης της θάλασσας (αύξηση της συχνότητας και της διάρκειας της ξηρασίας με συνακόλουθη την αύξηση της αποξήρανσης ή αύξηση των βροχοπτώσεων λόγω καταιγίδων). Ως αποτέλεσμα, τροποποιούνται τόσο η σύνθεση του φυτοπλαγκτού, όσο και οι πιθανές συγκεντρώσεις και η κατανομή τοξινών διότι, αν και πολλά ευκαρυωτικά είδη φυτοπλαγκτού δεν μπορούν να ανεχθούν μεταβολές στην αλατότητα, ορισμένα είδη κυανοβακτηρίων εμφανίζουν μεγάλη ανοχή σ’ αυτές. Είναι γνωστό ότι ένας βασικός παράγοντας που συντελεί στην κλιματική αλλαγή αποτελεί η αύξηση των επιπέδων του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που συνδέεται με το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Γενικά, αν και οι λεπτομέρειες για το πώς συγκεκριμένα γένη κυανοβακτηρίων μπορεί να ανταποκριθούν στην αλλαγή του κλίματος δεν είναι πλήρως κατανοητές, στα είδη που σχηματίζουν επιπολασμό ανήκουν κυρίως στα γένη Microcystis, Anabaena και Aphanizomenon.