שתן אנושי, חיידקים רעילים ודגים מתים

השתנה של מתרחצים גרמה לשגשוג של חיידקים כחוליים רעילים ותמותת דגים

אגם אייכבאום (Eichbaum see), ליד המבורג, בצפון גרמניה, הוא אגם מלאכותי של מים מתוקים, שהוא מוקד משיכה לחובבי דיג ונופש: שחייה, רחצה ושייט. באמצע מאי האחרון, עקב מציאת כ-500 פגרי דגים שצפו באגם, נסגר האגם בפני כל פעילות נופש. חוקרים מאוניברסיטת המבורג החלו לנסות ולאתר את הסיבה לתמותה.

הסתבר שהדגים הורעלו על ידי רעלן הפוגע במערכת העצבים, המכונה אָנָטוקסין A (Anatoxin-a). אָנָטוקסין מחקה את פעולתה של מולקולת האצטיל-כולין (המולקולה שכתוצאה מהתחברותה לקולטן המתאים, מופעל השריר) בצומת העצב-שריר, וגורם להפעלת השריר, ואולם הוא אינו מפורק על-ידי האנזים כולין-אסטרז (האנזים שמפרק את האצטיל כולין ובכך מתאפשר לשריר להפסיק את פעולתו), וכך השרירים נותרים מכווצים. כתוצאה מכך עלולה להיגרם עווית, שאם היא פוגעת בשרירי הנשימה, נגרם מוות. אין נוגד לרעלן, והטיפול בנפגעי הרעלן הוא סימפטומתי בלבד. בנפגעים של שרירי הנשימה, הנשמה מלאכותית עשויה להציל את חיי החולה. ריכוז הרעלן במי האגם היה קטלני עבור הדגים, אך לא הגיע לרמות שמסכנות חיי אדם (חדירות החומר לדגים היא גבוהה באמצעות מי-הנשימה העוברים בזימים; עור האדם הרבה פחות חדיר).

מהיכן מגיע הרעלן? המקור הטבעי לרעלן הוא בכמה מינים של חיידקים כחוליים (cyanobacteria). חיידקים פוטוסינתטיים אלה (המכונים בטעות, מסיבות היסטוריות, גם "אצות כחוליות") מפרישים את הרעלן למי האגם, וכשצפיפותם במי האגם עולָה, עולֶה גם ריכוז הרעלן. חיידקים כחוליים ממינים שונים מאכלסים מי ים ואף מים מתוקים. חיידקים אלה מנצלים את קרינת השמש כמקור לאנרגיה (פוטוטרופים - מבצעי פוטוסינתזה); הם קולטים פחמן ממולקולות ה-CO₂ שבמים (אוטוטרופים - מקבעי פחמן), ובמידת הצורך הם מפיקים אמוניה מחנקן מולקולרי (קושרי חנקן). מכאן שהגורם העיקרי המגביל אותם הוא הזרחן.

ואכן, היתה באגם "פריחה" של חיידקים כחוליים, מהסוגים Microcystis ו-Aphinozomenon. גם ה-pH של מי האגם השתנה מ-7 (נייטרלי) ל-8.7 (בסיסי). מה גרם ל"פריחה" של החיידקים באגם ולשינוי ה-pH? עליית ה-pH נגרמה באופן עקיף כתוצאה מהשתנה של המתרחצים באגם (הרשויות העריכו כחצי ליטר של שתן לכל מתרחץ ביום). השתן מכיל מקור חנקן (שתנן - אוריאה) ותרכובות זרחן. הכמות הגדולה של תרכובות הזרחן היא זו אפשרה את שגשוג החיידקים, החיידקים הם אלה גרמו גם לשינוי ה-pH ו"הבססת" מי האגם, וגם הפרישו את הרעלן. פיזור באגם של 148 טון של החומר Bentophos (בנטו - ליישב/לקבע; פוס - קיצור של פוספט - זרחן) - מינרל המבוסס על המתכת לנתן, (La⁵⁷ שאמור לקשור ולהשקיע את הזרחן, ובכך למנוע ממנו להיות זמין לחיידקים, לא הספיקו כדי להקטין מיידית את "פריחת" החיידקים, אך מקווים שזה יקטין את התרבותם בהמשך.

תופעה דומה התרחשה ב-2007, בעקבותיה נסגר האגם לשלוש שנים, ונפתח שוב לקהל ב-2010. כעת מחכים שהפריחה תעלם, ושריכוז הרעלן ירד, כדי לפתוח שוב את האגם לפעילות הפנאי.

פעילות האדם משפיעה על הסביבה בכל מיני דרכים. השתנה באגם נחשבה כפחות חמורה... אך גם לזה, כשמדובר בכמויות בלתי סבירות - יש השלכות סביבתיות...