什么是藻华？为什么藻华有害？

7 月初，有毒蓝藻的大量滋生迫使密西西比州政府关闭了 25 个海滩，并警告任何想要游泳的人不要接触墨西哥湾沿岸受影响地区的水。

当时，俄亥俄州的研究人员预测，今年夏天伊利湖将被大量有害藻类覆盖，而佛罗里达州的研究人员则利用卫星图像记录了世界上最大的大型藻类爆发——一片大到从太空中都能看到的棕色海藻。同样在 7 月，佛蒙特州官员将两只狗的死亡归咎于摄入有害藻类毒素。

可以这么说：全国部分地区已经进入藻华高峰期。

无数微小藻类有助于维持水生生态系统；它们将阳光转化为食物，同时也是水生青蛙、鱼、蜗牛和昆虫的食物。

但在错误的条件下——温暖的水、过多的阳光以及来自农业或污水径流的过量营养物——一些藻类会不受控制地繁殖，形成绿色、红色、蓝绿色或棕色的团块，覆盖在水面上，并可能产生潜在的危险毒素。

就像微小的水滴会聚集成云一样，微小的藻类会聚集成从太空中可见的藻华。每年，有害藻华 (HAB) 都会迫使海滩关闭、污染饮用水，并使人们及其宠物患病。

美国国家环境健康科学研究所称，随着气候变化，科学家预计有害藻类的爆发将更加频繁和严重。过去四十年，美国和全球各地水域中有害藻类爆发的报道已经有所增加。

“问题已经急剧扩大，”美国国家有害藻华办公室主任、伍兹霍尔海洋研究所高级科学家唐·安德森 (Don Anderson) 表示。问题扩大的部分原因是我们对有毒藻类的了解不断加深，以及我们对它们的生态和经济成本的了解也越来越多；今天，我们知道各种有害藻华在每个州和所有季节都会发生。“它遍布全国，”他说。

并非所有藻华都是一样的。美国国家海洋和大气管理局称，有些藻华只会让湖泊和池塘发臭，但有些藻华会危害健康或给沿海经济造成数百万美元的损失。

数以万计的藻类漂浮在地球的水域中（最高估计有 100 万种藻类）。据联合国教科文组织政府间海洋学委员会称，据报道，其中数百种藻类会形成大规模藻华，其中近四分之一会产生有害毒素。

“有很多藻类会造成危害，但这只是其中的一小部分。它们并不是水中唯一的藻类，”安德森说。“这就像是看着一座大城市，却说你想研究瑞典人的健康状况。”

这是北美最常见的有害藻华的指南。

蓝藻

它是什么？

在淡水湖泊和河流中，有害藻华通常由蓝藻组成，它们会产生对人类和野生动物健康构成威胁的毒素。

它在哪里？

全美 50 个州的淡水水体。

有什么害处？

蓝藻的影响是深远的。

它们主要引起公共卫生问题，因为它们会产生有害毒素，尤其是神经毒素微囊藻毒素，它会破坏哺乳动物的神经组织。

2014 年，俄亥俄州托莱多附近的伊利湖上出现了一种有害的蓝藻，导致微囊藻毒素含量高到足以让官员建议 50 万居民三天内不要饮用自来水。2018 年，爱荷华州官员在接受检测的 26 个公共供水系统中，有 15 个在原水中发现了微囊藻毒素。

蓝藻水华（形成厚厚的绿色垫状物）也会对生态造成危害，使水生生物难以繁衍生息。首先，它们会遮挡阳光，使水面下的生物无法生存。它们还会消耗其他生命形式所需的氧气，形成缺氧的“死区”。

而其经济成本也是有据可查的：地方政府需要处理受蓝藻污染的饮用水，而当人们无法钓鱼、游泳、划船和去海滩时，区域旅游业往往会受到打击。

根据俄亥俄州立大学 2017 年的一项经济研究，在多年来一直受到蓝藻爆发困扰的俄亥俄州，托莱多和哥伦布附近的蓝藻爆发导致六年来房产价值损失 1.52 亿美元。俄亥俄州立大学的另一项研究估计，严重的蓝藻爆发可能使伊利湖渔业损失高达 558 万美元，包括钓鱼者的收入和支出。

赤潮

它是什么？

有几种微藻都属于“赤潮”这一总称。最常见的“赤潮”是指卡伦藻，这种藻类自 1971 年以来大量繁殖并引发问题，当时估计花费了 1.16 亿美元的海滩清理费用，并给墨西哥湾的旅游业和渔业造成了损失。

它在哪里？

墨西哥湾、从加拿大到新英格兰南部的大西洋海岸以及从阿拉斯加到加利福尼亚的太平洋海岸。

有什么害处？

赤潮还会对人类和海洋生物造成威胁。赤潮会引发人类呼吸道疾病并刺激眼睛。赤潮还会对海洋生物造成致命威胁。

赤潮由硅藻（一种常见的藻类，如拟菱形藻）组成，硅藻会产生神经毒素多莫酸，这种毒素会导致鸟类和其他一些脊椎动物癫痫发作。多莫酸还会在贝类、沙丁鱼和凤尾鱼中积累，并可能导致食用这些食物的海狮、水獭、鸟类和人类严重受伤或死亡（2015 年夏天，华盛顿、俄勒冈和加利福尼亚州的官员因多莫酸浓度过高而关闭了贝类渔业，给沿海社区和渔业造成了数千万美元的损失）。

2013 年，一场卡伦藻赤潮导致约 277 头佛罗里达海牛死亡，后者属于濒危物种。两年前，由于卡伦藻赤潮，德克萨斯州官员禁止牡蛎捕捞，该禁令持续了该行业六个月捕捞季的一半时间，导致牡蛎捕捞量比上一年下降了 1030 万美元。

已知另外三种甲藻——亚历山大藻、亚历山大藻和卡塔内拉亚历山大藻会破坏从缅因湾到加勒比海、墨西哥湾和东太平洋的渔业。

金藻

它是什么？

金藻（ Prymnesium parvum ）是一种生活在水中的单细胞生物。它遍布世界各地，主要分布在沿海水域，但也存在于河流和湖泊中。

它在哪里？

横跨 23 个州，从华盛顿州一直到墨西哥湾沿岸，沿着东海岸一直到缅因州。

有什么害处？

黄金藻华产生的毒素会影响有鳃的生物——因此，尽管人类可以轻松呼吸，但根据德克萨斯州公园和野生动物管理局的说法，这对鱼类、贻贝、蛤蜊和一些幼年两栖动物来说却是一种潜在的危险。据观察，牛、食肉动物、食腐动物和鸟类在黄金藻华期间会喝水——有些人还吃了因鱼类死亡而死的鱼——但没有明显的影响。

然而，TPW 表示，水体可能需要数年时间才能从有毒金藻华造成的大量鱼类死亡中恢复过来。

棕色潮汐

它是什么？

褐潮是由两种藻类之一引起的——Aureococcus anophagefferens和Aureoumbra lagunensis——这两种藻类都会引发褐潮。当每种藻类的密度足够高时，都会使水变成深褐色。

它在哪里？

长岛和墨西哥湾（古巴、佛罗里达和德克萨斯）。

有什么害处？

虽然褐潮不会产生有害毒素，但它会阻挡阳光并杀死海草（以及生活在那里的幼年贝类），从而造成生态危害。

大型藻类大量繁殖

它是什么？

与只有聚集在一起才能像巨型地毯一样被肉眼看到的微型藻类不同，大型藻类体型更大，更像海藻。它们也是淡水和海洋水体的自然特征。

它在哪里？

美国海岸线

有什么害处？

再次强调，大多数藻华与有毒浮游植物水华不同，因为它们在化学上并不危险（例外：接触Lynbya majesculacan会导致人类或动物出现皮疹等健康问题）。

不过，它们的影响主要是生态方面的。

红色、棕色和绿色大型藻类的大量繁殖会取代海草和珊瑚礁栖息地，从而减少水体底部可用的光照量。

今年夏初，新的卫星数据显示，“大西洋大马尾藻带”绵延数百英里，形成了从非洲西海岸到墨西哥湾的巨大褐色海藻垫。

它威胁到覆盖墨西哥加勒比海岸 180 英里的海滩，破坏了人们的海滩游玩体验。最近的一项研究报告称，2018 年墨西哥的马尾藻潮导致 78 种物种死亡，其中大部分是鱼类和甲壳类动物。

一些新研究，包括沙特阿拉伯研究人员本月发表的一篇论文，提出了大型藻类的一个未被发现的好处：碳封存。根据这篇论文，大多数漂浮的、捕获二氧化碳的海藻都会沉入海洋深处，“这意味着这些捕获的碳不太可能返回大气。”

藻华的未来

人类造成的气候变化将影响未来有害藻类的大量繁殖——可能增加其普遍性和扩大其传播范围。但科学家无法确切地说出极端天气事件、水温升高、海洋酸化和富营养化将如何改变海洋和淡水中的浮游植物群落。

2015 年，一组来自瑞典、加拿大、日本、南非和美国的研究人员在一篇关于气候变化和有害藻华未知领域的论文中写道：“科学家们大多只能进行‘有根据的’猜测。”

安德森研究赤潮已有 40 多年，他说赤潮研究面临诸多障碍。首先，分析赤潮分布很困难：赤潮可以绵延数百或数千英里，但每年并不会在同一时间出现在同一个地方。此外，开发识别特定藻类的技术、预测潜在赤潮的模型以及形成水生观测站网络的机器人生物传感器也花费了数十年时间。

因此，尽管现在预测它们的未来还为时过早，安德森表示，“但我们可以开始期待更好的监测和检测。”