環境サンプル処理装置

モントレー湾水族館研究所(MBARI) の環境サンプル処理装置(ESP) は、自律的に展開できるように設計された「缶に入った実験室」です。ESP は、海底の海水サンプルを現場で収集して分析します。この機器は、個別の水サンプルを収集し、微生物や粒子を濃縮し、微生物とその遺伝子産物を識別する分子プローブの適用を自動化するように設計された電気機械/流体システムです。ESP は、機器が回収された後にさらに分析を行えるようにサンプルをアーカイブします。^[1]

MBARIが設計した環境サンプルプロセッサは、HAB種とその毒素の両方を自律的に検出できる初の水中ロボット機器でした。^[2]この機能により、科学者はほぼリアルタイムで藻類の大量発生が有毒かどうかを判断できるため、公衆衛生や生態系の健康に対する脅威をより適切に予測し、対処できるようになります。

NOAA五大湖 環境研究所(GLERL) は、エリー湖 に初めて淡水 ESP を配備します。この ESP は、湖の西部盆地の微粒子ミクロシスチンの濃度を 1 日おきに測定します。また、ミクロシスチンを遺伝的に検出し、将来の処理のためにサンプルをアーカイブすることもできます。ESP からの情報を追加することで、NOAA のエリー湖 HAB 製品スイート^[3] (つまり、毎週のエリー湖 HAB 速報)、^[4]および実験的 HAB トラッカー])、^{[5] は、水が取水口に到達する前に、}水管理者にブルームの場所、予測される方向、強度、および毒性を提供できるようになります。

ESP の最初の配備は 2016 年に行われました。通信とミクロシスチン検出の最初のフィールド テストは 7 月に行われました。ESP は、最初のフル ミッションのために、8 月にトレド取水口の近くに再配備されました。エリー湖 ESP は、カスタム ビルドの水中固定係留アセンブリに配備されています。表面と水柱をサンプリングし、レクリエーション リスク (表面濃度) または飲料水摂取リスク (深度濃度) に関連するミクロシスチンを検出できます。QC/QA 後、データは NOAA の五大湖環境研究所 (GLERL) の「HAB と低酸素症」ページにアップロードされ、水管理者やその他の関係者による意思決定にほぼリアルタイムで情報を提供します。

ESP データにアクセスできない管理者は、社内での毒素検査、毎週のサンプリング、代替法 (藻類の色素濃度を使用してミクロシスチンのリスクを推測するなど)、またはそれらの組み合わせに頼っています。社内で検出された毒素は、すでに取水口のすぐ外側にあるか、システム内に存在しています。ESP は、管理者にブルームと毒性の早期警告を提供できます。毒性とクロロフィル濃度について収集されたデータ間の相関関係は、ブルームの毒性の実験的予測を開発する取り組みの一環として監視されます。

エリー湖ESPは、EPAの 五大湖修復イニシアチブからの資金提供を受けてGLERLによって購入された。NOAAの国立沿岸海洋科学センター（NCCOS）は、 ESP用の藻類毒素センサーの開発を主導している。ELISAアッセイでミクロシスチンを検出する技術は、 NCCOS、GLERL、および陸水学・生態系研究協同研究所によって開発された。カリフォルニアとメイン湾の海洋HABとその関連毒素の監視と予測を支援するESP技術の実現可能性は、NCCOSの資金提供によってサポートされてきた。

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