Les proliférations d'algues nuisibles cyanobactériennes (CyanoHABs) menacent la santé publique et les écosystèmes d'eau douce dans le monde entier. Dans cette étude, notre objectif principal était d'explorer la dynamique des proliférations cyanobactériennes et comment les microcystines (MC) se déplacent du réservoir de Lalla Takerkoust vers les fermes voisines. Nous avons utilisé l'imagerie Landsat, l'analyse moléculaire, la collecte et l'analyse de données physico-chimiques et l'évaluation des toxines à l'aide de la CLHP. Notre enquête a identifié deux espèces cyanobactériennes responsables des efflorescences : Microcystis sp. et Synechococcus sp. Notre souche Microcystis a produit trois variants MC (MC-RR, MC-YR et MC-LR), le MC-RR présentant les concentrations les plus élevées en toxines dissoutes et intracellulaires. En revanche, notre souche Synechococcus n'a produit aucune toxine détectable. Pour valider nos résultats de l'indice de végétation à différence normalisée (NDVI), nous avons utilisé des données limnologiques, y compris le nombre de cellules d'algues, et quantifié les MC dans des échantillons de fleurs de Microcystis lyophilisés prélevés dans le réservoir. Notre étude a révélé des modèles et des tendances dans la prolifération des cyanobactéries dans le réservoir sur 30 ans et a présenté une carte historique de la zone d'infestation des cyanobactéries en utilisant la méthode NDVI. L'étude a révélé que le MC-LR s'accumule près de la surface de l'eau en raison de la flottabilité de Microcystis. La concentration maximale de MC-LR dans l'eau du réservoir était de 160 µgL−1. En revanche, 4 km en aval du réservoir, la concentration a diminué d'un facteur de 5,39 à 29,63 µgL −1, indiquant une diminution de la concentration de MC-LR avec l'augmentation de la distance de la source de floraison. De même, la concentration de MC-YR a diminué d'un facteur de 2,98 pour la même distance. Fait intéressant, la distribution des MC variait avec la profondeur, le MC-LR dominant à la surface de l'eau et le MC-YR à la sortie du réservoir à une profondeur de 10 m. Nos résultats mettent en évidence l'impact des concentrations en nutriments, des facteurs environnementaux et des processus de transfert sur la dynamique de la floraison et la distribution des MC. Nous soulignons la nécessité de stratégies de gestion efficaces pour minimiser le transfert de toxines et assurer la santé et la sécurité publiques.

Las floraciones de algas nocivas para las cianobacterias (CyanoHAB) amenazan la salud pública y los ecosistemas de agua dulce en todo el mundo. En este estudio, nuestro objetivo principal fue explorar la dinámica de las floraciones de cianobacterias y cómo las microcistinas (MC) se mueven desde el embalse de Lalla Takerkoust a las granjas cercanas. Utilizamos imágenes Landsat, análisis molecular, recopilación y análisis de datos fisicoquímicos y evaluación de toxinas mediante HPLC. Nuestra investigación identificó dos especies de cianobacterias responsables de las floraciones: Microcystis sp. y Synechococcus sp. Nuestra cepa Microcystis produjo tres variantes de MC (MC-RR, MC-YR y MC-LR), presentando MC-RR las concentraciones más altas en toxinas disueltas e intracelulares. Por el contrario, nuestra cepa de Synechococcus no produjo ninguna toxina detectable. Para validar nuestros resultados del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI), utilizamos datos limnológicos, incluidos los recuentos de células de algas, y cuantificamos los MC en muestras de floración de Microcystis liofilizadas recolectadas del reservorio. Nuestro estudio reveló patrones y tendencias en la proliferación de cianobacterias en el reservorio durante 30 años y presentó un mapa histórico del área de infestación de cianobacterias utilizando el método NDVI. El estudio encontró que MC-LR se acumula cerca de la superficie del agua debido a la flotabilidad de Microcystis. La concentración máxima de MC-LR en el agua del depósito fue de 160 µgL−1. Por el contrario, a 4 km aguas abajo del reservorio, la concentración disminuyó en un factor de 5.39 a 29.63 µgL −1, lo que indica una disminución en la concentración de MC-LR con el aumento de la distancia desde la fuente de floración. Del mismo modo, la concentración de MC-YR disminuyó en un factor de 2,98 para la misma distancia. Curiosamente, la distribución de MC varió con la profundidad, con MC-LR dominando en la superficie del agua y MC-YR en la salida del depósito a una profundidad de agua de 10 m. Nuestros hallazgos destacan el impacto de las concentraciones de nutrientes, los factores ambientales y los procesos de transferencia en la dinámica de la floración y la distribución de MC. Hacemos hincapié en la necesidad de contar con estrategias de gestión eficaces para minimizar la transferencia de toxinas y garantizar la salud y la seguridad públicas.

Cyanobacterial harmful algal blooms (CyanoHABs) threaten public health and freshwater ecosystems worldwide. In this study, our main goal was to explore the dynamics of cyanobacterial blooms and how microcystins (MCs) move from the Lalla Takerkoust reservoir to the nearby farms. We used Landsat imagery, molecular analysis, collecting and analyzing physicochemical data, and assessing toxins using HPLC. Our investigation identified two cyanobacterial species responsible for the blooms: Microcystis sp. and Synechococcus sp. Our Microcystis strain produced three MC variants (MC-RR, MC-YR, and MC-LR), with MC-RR exhibiting the highest concentrations in dissolved and intracellular toxins. In contrast, our Synechococcus strain did not produce any detectable toxins. To validate our Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) results, we utilized limnological data, including algal cell counts, and quantified MCs in freeze-dried Microcystis bloom samples collected from the reservoir. Our study revealed patterns and trends in cyanobacterial proliferation in the reservoir over 30 years and presented a historical map of the area of cyanobacterial infestation using the NDVI method. The study found that MC-LR accumulates near the water surface due to the buoyancy of Microcystis. The maximum concentration of MC-LR in the reservoir water was 160 µgL−1. In contrast, 4 km downstream of the reservoir, the concentration decreased by a factor of 5.39 to 29.63 µgL−1, indicating a decrease in MC-LR concentration with increasing distance from the bloom source. Similarly, the MC-YR concentration decreased by a factor of 2.98 for the same distance. Interestingly, the MC distribution varied with depth, with MC-LR dominating at the water surface and MC-YR at the reservoir outlet at a water depth of 10 m. Our findings highlight the impact of nutrient concentrations, environmental factors, and transfer processes on bloom dynamics and MC distribution. We emphasize the need for effective management strategies to minimize toxin transfer and ensure public health and safety.

تهدد أزهار الطحالب الضارة بالبكتيريا الزرقاء (CyanoHABs) الصحة العامة والنظم الإيكولوجية للمياه العذبة في جميع أنحاء العالم. في هذه الدراسة، كان هدفنا الرئيسي هو استكشاف ديناميكيات إزهار البكتيريا الزرقاء وكيفية انتقال الميكروسيستين (MCs) من خزان Lalla Takerkoust إلى المزارع القريبة. استخدمنا صور لاندسات، والتحليل الجزيئي، وجمع وتحليل البيانات الفيزيائية والكيميائية، وتقييم السموم باستخدام HPLC. حدد تحقيقنا نوعين من البكتيريا الزرقاء المسؤولة عن الإزهار: Microcystis sp. و Synechococcus sp. أنتجت سلالة Microcystis لدينا ثلاثة متغيرات MC (MC - RR و MC - YR و MC - LR)، حيث أظهرت MC - RR أعلى تركيزات في السموم الذائبة وداخل الخلايا. في المقابل، لم تنتج سلالة المكورات الحلقية لدينا أي سموم يمكن اكتشافها. للتحقق من صحة نتائج مؤشر الاختلاف الطبيعي للغطاء النباتي (NDVI)، استخدمنا بيانات ليمنولوجية، بما في ذلك عدد الخلايا الطحلبية، و MCs المحددة كمياً في عينات تكاثر Microcystis المجففة بالتجميد التي تم جمعها من الخزان. كشفت دراستنا عن أنماط واتجاهات في انتشار البكتيريا الزرقاء في الخزان على مدى 30 عامًا وقدمت خريطة تاريخية لمنطقة الإصابة بالبكتيريا الزرقاء باستخدام طريقة NDVI. وجدت الدراسة أن MC - LR يتراكم بالقرب من سطح الماء بسبب طفو Microcystis. كان الحد الأقصى لتركيز MC - LR في مياه الخزان 160 ميكروغرام لتر -1. على النقيض من ذلك، على بعد 4 كم أسفل مجرى الخزان، انخفض التركيز بعامل من 5.39 إلى 29.63 ميكروغرام من اللتر −1، مما يشير إلى انخفاض في تركيز MC - LR مع زيادة المسافة من مصدر الإزهار. وبالمثل، انخفض تركيز MC - YR بعامل 2.98 لنفس المسافة. ومن المثير للاهتمام أن توزيع MC اختلف مع العمق، حيث سيطر MC - LR على سطح الماء و MC - YR عند مخرج الخزان على عمق 10 أمتار. تسلط النتائج التي توصلنا إليها الضوء على تأثير تركيزات المغذيات والعوامل البيئية وعمليات النقل على ديناميكيات الإزهار وتوزيع MC. نؤكد على الحاجة إلى استراتيجيات إدارة فعالة لتقليل نقل السموم وضمان الصحة والسلامة العامة.