1994-2015 年冬季，Katherine Hubbard 在佛罗里达州萨拉索塔附近的墨西哥湾沿岸附近，当鱼群开始浮出海面时，她正在收集样本以分析一种被称为 *Karenia brevis* 的著名藻类。早晨大部分时间海面都很平静，但中午时分，数十条濒死的鱼——有些长达 14 英寸——开始在她视线所及之处冒出来。
什么是赤潮？
大多数公众将 *K. brevis* 称为赤潮，这种藻类以引起皮肤刺激、眼睛灼痛甚至更严重的问题而破坏海滩度假。有时，赤潮会通过贝类间接导致神经毒素中毒，而人类随后食用这些贝类。对于海洋生物而言，它可能意味着成千上万的死鱼被冲上岸，绵延数英里。
但尽管科学家们对这种有毒藻类的周期性爆发已经有了很多了解，但仍有许多问题有待解答，包括它是否由于气候变化或污染等因素而变得更糟。
“这是一个非常有趣的现象，值得深入研究，”佛罗里达鱼类及野生动物保护委员会赤潮研究中心主任 Katherine Hubbard 说。
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首次赤潮报告
虽然赤潮对海滩游客或在爆发期间死亡的数千条鱼来说可能很糟糕，但据科学家们称，甲藻是本地生态系统的一部分。最早的赤潮报告可能可以追溯到西班牙探险家——据 Hubbard 说，他们在 16 世纪记录的鱼类死亡事件可能就是赤潮爆发的结果。
Hubbard 说：“这绝对是墨西哥湾长期存在的一种现象。”
作为证据，1881 年发表在《美国国家博物馆学报》上的一份报告描述了一次大规模的鱼类死亡事件。
美国渔业委员会科学家 Ernest Ingersoll 写道：“似乎这种不幸并非墨西哥湾东部地区的新体验。”“佛罗里达海岸最老的居民之一，Manatee 的 Benjamin Curry 先生告诉我，其他人也证实，早在 1844 年就发生了广泛的各种咸水动物死亡事件，原因似乎与近期发生的荒凉事件的原因完全相同。”
Ingersoll 和他通信的其他人都未能确定这些死亡事件的确切原因，只是提到人们将其归咎于“有毒的海水”，但这些报告与后来的赤潮报告一致。
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现代的赤潮
现代科学表明，虽然赤潮似乎凭空出现，但墨西哥湾深海中始终存在 *K. brevis* 藻类。泥沙中也可能存在其他储存库，但科学家们尚未明确其生命周期。
Hubbard 说：“赤潮不仅仅发生在水面，它发生在整个水柱中。”
赤潮爆发在哪里发生
当近海洋流将藻类推入较浅水域时，赤潮爆发可能发生在离岸更近的地方。Hubbard 说：“当它们进入近海时，它们就能获取不同的光照水平和不同的营养源。”他补充说，这可能会帮助藻类爆发。
虽然大规模藻类爆发可能难以预测，但它们也有一定的季节性。爆发通常在夏末或秋季开始，然后在墨西哥湾及周边水域于冬末或春季消失。但当发生大规模爆发时，它们可以持续一整年——甚至进入新的爆发季节本应开始的时间段。
赤潮持续时间
这些大规模藻类爆发的预测性较差，可持续数年。有记录以来最严重的一次爆发发生在 20 世纪 40 年代末至 50 年代初。
最近，墨西哥湾沿岸在 2017 年至 2019 年间经历了严重的爆发，赤潮范围非常大，鱼类死亡众多。
由于在深水中不易检测，因此很难确定爆发的规模。但 Hubbard 说，浮上来的鱼的种类可以提供线索——例如，当底层栖息物种浮上来时，我们就知道爆发规模相当大。
藻类通常在白天向上移动水柱，通过光合作用从阳光中获取能量。鱼类死亡可能是大规模的。在某些爆发期间，佛罗里达州的一个县报告了超过 1000 吨的死鱼。
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追踪赤潮的难度
由于多种原因，赤潮报告和藻类爆发难以评估。它似乎能在各种条件下生长良好，并且不会在同一区域持续出现。因此，很难追踪趋势并确定藻类是否因气候变化或其他大规模区域性变化而恶化。
Hubbard 和她的同事们正在通过研究过去 25 年的沉积物样本来克服这些困难，以查看爆发是否会留下生物标记。中国的研究人员发现了与全球相关的一种赤潮物种 *Karenia mikimotoi* 的痕迹，以及该物种休眠阶段可追溯到 50 年前的标记。
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研究人员预测赤潮
农业径流导致北美淡水水体发生蓝藻爆发，但一旦赤潮进入河口，也很难追踪，因此科学家们仍不清楚这些化学污染物如何导致大规模爆发。
由于 *K. brevis* 似乎能在不同温度和条件下生长，Hubbard 说，也很难确定气候是否可能加剧或减缓赤潮爆发。一项研究发现，温度升高导致生长率增加，而另一项研究发现，温暖的气候可能导致藻类释放更多毒素。
Hubbard 说，它在不同地区的情况尚不清楚，但研究预测赤潮将在各种未来条件和洋流下蓬勃发展。
鉴于 *K. brevis* 与亚洲发生的赤潮物种不同，并且在世界其他地方未发现，这很可能意味着它是在墨西哥湾生态系统中进化而来的。这意味着，即使藻类杀死了大量的海洋生物，对于生态系统来说也可能并非全是坏事。
目前还没有关于这些爆发的潜在生态益处的研究，但 Hubbard 推测，这可能类似于森林火灾对森林再生很重要。赤潮爆发可能会杀死许多物种，但这可能会为其他海洋生物的生长提供新的机会。
本文最初发布于 2022 年 3 月 21 日。
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文章来源
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Katherine Hubbard。佛罗里达鱼类及野生动物保护委员会赤潮研究中心主任
Encyclopedia Britannica。甲藻
limnology and oceanography。在 CO2 限制生长速率下，赤潮甲藻 *Karenia brevis* 的细胞 brevetoxins 增加：进化意义和对藻华毒性的潜在影响
