Den Hawaiianske gymnasieelev Maddux Springer dykkede i Kaneohe Bay, Oahu under Covid-19-pandemien, da han begyndte at bemærke antallet af grønne skildpadder, der viste store tumorer over hele deres krop.
Problemet, viste det sig, var ikke nyt - men dets foruroligende årsag var aldrig blevet identificeret.
Hans observationer fik Maddux til at bruge de næste to år på at undersøge spørgsmål. Nu 18, netop dimitteret fra Iolani School i Honolulu og forbereder sig på at studere marinbiologi ved University of Oregon til efteråret, skal han også mødes med Hawaiis guvernør for at diskutere måder at tackle problemet på - hvilket, det ser ud til, har markeret en meget større en.
Til sommer fortsætter han sine grønne skildpadde-studier gennem en National Oceanic & Atmospheric Administration (NOAA) praktik, og hans initiativ på skildpaddernes vegne giver allerede belønninger.
Det har netop vundet ham Society of Science's Peggy Scripps Award for Science Communication og en pris på US $10,000 ved 2024 Regeneron International Science & Engineering Fair, der siges at være verdens største præ-college videnskab og teknologi konkurrence.
Forskningen
"Jeg ville både fridykke og dykke i Kaneohe Bay, men for denne forskning fridykkede jeg hovedsageligt på grund af naturen ved at fotografere og undersøge de grønne havskildpadder så effektivt som muligt," fortalte Maddux. Divernet. “Jeg skulle også bruge en kajak for at få adgang til studiestederne, hvilket gjorde det svært at få alt mit dykkerudstyr ud.
"Det føltes, som om hver anden skildpadde havde en tumor, så jeg satte mig for at prøve at finde ud af, hvad de var." Efter online og arkivforskning ikke havde fundet en årsag til sygdommen, som Maddux mente var fibropapillomatose (FP), kontaktede han professorer ved University of Hawaii til vejledning.
FP forårsager, at blomkålslignende tumorer dannes på en skildpaddes hud, inklusive øjne, mund og indre organer. Forsker Dr. Celia Smith var enig i, at sygdommen stadig ikke er tilstrækkeligt forstået, og hjalp ham med en intensiv litteraturgennemgang.
Dette førte eleven til den hypotese, at det var algerne, som skildpadderne græssede på (Gracilaria salicornia og Codium edule), rig på aminosyren arginin som følge af nitrogen i spildevand pumpet ind i bugten, hvilket kunne fremme det latente herpesvirus, der forårsager FP.
For at bevise dette gik Maddux i gang med et tredelt program, assisteret af to forskningsrådgivere på sin skole og medstuderende. Den store opgave var at teste indholdet af kvælstof og arginin i algerne og foretage tællinger af både indfødte versus invasive alger og af forekomsten af FP i grønskildpadderne.
Han tog 60 vævsprøver fra alger på tre undersøgelsessteder i Kaneohe Bay og indsendte disse til massespektrumanalyse. Dette gav dets nitrogen delta 15 indhold, en indikator for tilstedeværelsen af menneskeligt spildevand, hvorfra Maddux var i stand til at beregne indholdet af argininvæv.
"Derefter tog jeg 20 fotografier langs to 70 m transektlinjer placeret 10 m fra hinanden hver 200 m gennem hvert studiested for at bestemme algearten og den indfødte versus invasive algerate," forklarer han.
Finde en løsning
Det var kun starten på dykkerudfordringen. Maddux måtte derefter dykke i omkring 400 timer og fotografere grønne skildpadder på hvert sted ved hjælp af undervandskameraer bakket op af droneskud for at bestemme FP-hastigheden blandt dem.
"Jeg bestemte, om en skildpadde var FP-positiv baseret på forekomsten af tumorer på deres hud, og skelnede de individuelle skildpadder via deres skalmønstre," siger han.
Han konkluderede, at spildevandsniveauer, argininværdier, invasive algerater og FP-rater alle var signifikant korrelerede - hvilket betyder, at spildevand var den sandsynlige årsag til sygdommen, som skildpadderne pådrog sig, da de indtog de nitrogen- og argininfyldte alger.
Tumorerne var ikke alle eksterne, viste det sig – de befandt sig også inde i skildpaddernes kroppe og var blevet deres primære dødsårsag, før de invaliderede dem ved at hæmme deres fødesøgning, mobilitet og organfunktioner.
»Der bliver ikke gjort noget ved det her i øjeblikket spørgsmål, på trods af de stigende beviser,” siger Maddux. »Det spildevand, som algerne optager, kommer fra afløbsbrønde, og der er omkring 11,000 afløbsbrønde i Oahu. Disse frigiver omkring 51 millioner gallons [mere end 230 millioner liter] rå spildevand i vores kystnære miljøer hver dag."
Den nuværende lovgivning på Hawaii dikterer, at afløbsbrønde ikke skal omdirigeres til spildevandsbehandlingsanlæg før 2050, hvilket Maddux Springer mener er uacceptabelt.
"Når jeg får offentliggjort min forskning, vil jeg forsøge at anmode staten om at gøre denne dato langt tættere på nutiden. Hvis denne dato holder, vil det ikke kun decimere skildpaddebestandene, men også koralbestandene, fordi skildpadder er en nøgleart, der spiser algerne, der kvæler koraller.
"Uden skildpadderne vil korallerne også stå over for alvorlige trusler."
(Fotografering af Maddux Springer)
Også på Divernet: GRØN skildpadde SEX-BIAS: NY ÅRSAG TIL BEKYMRING, skildpadden, DER HOLDER VERDEN OP, HAVSKildpadder PÅ BRINKEN, HVORDAN FAKE ÆG KUNNE BOOST OVERLEVELSEN FOR skildpadder
