Die Wissenschaft hinter San Diegos neuem Strandwasserqualitätstest

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Heute werden wir die Wissenschaft hinter einer brandneuen Technologie zur Messung der Wasserqualität enthüllen. San Diego ist das erste der Welt, das es verwendet, und es hat bereits Kontroversen ausgelöst.

Der empfindlichste Test zeigt, dass die südlichsten Strände von San Diego von mehr Poop geplagt werden, als wir jemals zuvor hätten wissen können – besonders im Sommer, wenn Küstenstädte wie Coronado praktisch keine nie fehlgeschlagenen Wasserqualitätstests mit den alten Tests durchführen. Im Fall von South Bay gibt es eine offensichtliche Quelle menschlicher Abwässer, die die Küstenlinie seit Jahrzehnten heimsuchen: Tijuana.

Aber anstatt Strände zu schließen, die diese sensiblen Wasserqualitätstests nicht bestehen, zog sich der Landkreis zurück, ersetzte die Schließungsschilder durch neue, die vor einer möglichen Abwasserverschmutzung warnten, und überließ die Entscheidung der Öffentlichkeit, ob sie ins Wasser gehen oder nicht.

Richard Bailey, der Bürgermeister von Coronado, verstand das so, dass die Grafschaft nicht glaubte, was ihm sein neuer Test sagte. Er forderte während einer Reihe von Coronado-Strandschließungen ab dem 5. Mai Daten vom Landkreis an, um die Ergebnisse nach der alten und der neuen Methode zum Testen des Wassers zu vergleichen. Er nannte Beispiele, bei denen der neue Test gezeigt habe, dass das Wasser verschmutzt sei, aber gleichzeitig habe der alte Test gezeigt, dass das Wasser sicher sei.

„Wenn die Testschwellenwerte für den neuen Test überschritten werden … aber sie liegen deutlich unter den Schwellenwerten für den alten Test, ist Coronados Position, dass die Bereiche geöffnet werden sollten“, sagte Bailey.

Wissenschaftler sagen: Es ist nebensächlich.

Hier ist der Grund.

Wie der neue Wasserqualitätstest des Landkreises funktioniert

San Diego County hat mit der U.S. Environmental Protection Agency, dem California Department of Public Health und dem Southern California Coastal Waters Research Project jahrelang an der Testtechnologie gearbeitet.

Der Test mit der Bezeichnung Digital Droplet Polymerase Chain Reaction oder ddPCR zählt anhand seiner DNA das Vorhandensein von Bakterien im Wasser. Die ältere Methode, Kultur genannt, zählte Bakterien Organismus für Organismus mit einer viel ungenaueren Methode.

Um Bakterien als Teil der Kulturmethode zu zählen, müssen Wissenschaftler das Wachstum von Darmbakterien fördern, damit Ansammlungen von Organismen sichtbar genug sind, um gezählt zu werden. Dieser Prozess kann bis zu drei Tage dauern, was den Badegästen nicht wirklich hilft, da sie den Badegästen heute sagen, wie das Wasser gestern war. Einige dieser Bakterien sterben möglicherweise ab oder wollen nicht genug wachsen, um gezählt zu werden, was zu einer ungenauen Darstellung der Wasserqualität führt.

Beide Tests – alt und neu – verwenden dasselbe Krankheitsrisikoschwelle die EPA definiert die Wasserqualität. Wenn die Wasserqualität so schlecht ist, dass etwa 30 von 1.000 Schwimmern krank werden, sollten die Regierungen die Öffentlichkeit gemäß diesen Richtlinien über dieses Risiko informieren.

Wissenschaftler müssen etwas im Wasser messen, um festzustellen, ob es Menschen krank macht. In diesem Fall ist es Enterococcus, das im Darm von warmblütigen Säugetieren, einschließlich Menschen, vorkommt, was bedeutet, dass es ausgeschieden wird, wenn Säugetiere kacken. Finden Sie Enterococcus und die Chancen stehen gut, dass sich auch Poop im Wasser befindet. Wenn Sie Kot im Wasser finden, deutet dies darauf hin, dass auch schädliche Viren und Krankheitserreger eher im Wasser zu finden sind. Deshalb bezeichnen Wissenschaftler Enterococcus als „Indikatorbakterium“.

Der kulturbasierte Test, den San Diego seit Jahrzehnten verwendet, sagt uns, dass mehr als 104 Enterokokken-Organismen in einer 100-Milliliter-Wasserprobe bedeuten, dass das Wasser für den menschlichen Kontakt zu schmutzig ist.

Nachdem die Wissenschaftler den neuen DNA-Zähl-Wasserqualitätstest entwickelt hatten, mussten sie herausfinden, wie viel Enterococcus-DNA auch bedeutet, dass das Wasser für Menschen zu schmutzig ist. Betreten Sie Marva Seifert, eine Assistenzprofessorin an der University of California-San Diego, die gearbeitet hat über die Studie hinter dem neuen Test.

Nach der Analyse von Hunderten von Wasserproben in den beiden Tests kam das Forschungsteam zu dem Schluss, dass 1.413 Kopien der DNA des Organismus dem Risiko entsprechen, das von 104 Enterokokken-Bakterien ausgeht. Jetzt weiß San Diego County also, wie man seine neuen Strandschilder anbringt, die vor einer möglichen Abwasserkontamination warnen, wenn Wassertests zeigen, dass die Bakterien-DNA diese Zahl um 1413 überschreitet. „Dies ist der erste Schritt, um die Korrelation zwischen der Anzahl der DNA-Kopien und den Kulturergebnissen zu identifizieren“, sagte Seifert sagte. „Ich denke nicht, dass das eine genaue Zahl ist, aber es ist ein sehr guter Indikator dafür, dass es potenziell gefährliche bakterielle Viren im Wasser gibt.“

Was sie meint, ist, dass dies die beste Zahl ist, wenn man die Daten berücksichtigt, die den Forschern zum Zeitpunkt der Studie vorlagen.

Das Problem bleibt, dass die neue Technologie, sobald sie in den Gewässern der South Bay angewendet wird, viel höhere Bakterienkonzentrationen aufweist, als die Öffentlichkeit erwartet hat. Wenn also Strände nur aufgrund von Wasserqualitätstests geschlossen würden, was nach Ansicht des Landkreises nicht der Fall ist, könnten Küsten von Tijuana bis Coronado viel häufiger geschlossen werden – sogar im Sommer.

Es gibt einige Dinge, die kein Test leisten kann, wie z. B. die Unterscheidung zwischen menschlichem oder tierischem Kot in Wasserproben. Für Menschen ist es gefährlicher, mit menschlichen Ausscheidungen in Kontakt zu kommen, weil sie Viren leichter übertragen können.

Und vielleicht ist das der Grund, warum San Diego County vorsichtig vorgeht, wenn es darum geht, ob ein Strand geschlossen werden soll oder nicht.

„(Der Test) ist kein Indikator für menschliches Abwasser. Es könnte jede Art von tierischen oder menschlichen Bakterien sein“, sagte mir Elise Rothschild, eine Umweltgesundheitsspezialistin im Gesundheitsministerium.

Aus diesem Grund wird die Qualität des Küstenwassers von South Bay heute häufiger als je zuvor als gesundheitsgefährdend angesehen.

Heute werden wir die Wissenschaft hinter einer brandneuen Technologie zur Messung der Wasserqualität enthüllen. San Diego ist bereits das erste der Welt, das es verwendet, und es hat bereits zu Kontroversen geführt.

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