近日，南方科技大学环境科学与工程学院副教授冯炼团队以“Coastal phytoplankton blooms expand and intensify in the 21stcentury”为题在Nature上发表研究论文，并登上封面。南方科技大学博士生戴艳会、博士后杨尚波为论文共同第一作者，冯炼为唯一通讯作者，南科大是论文的唯一第一作者单位和唯一通讯单位。

研究团队通过构建海洋浮游植物藻华遥感自动识别算法，追溯了近20年全球海岸带藻华的时空动态过程，并揭示了藻华发生频率与海表温度、海洋中尺度环流以及农业化肥施用、水产养殖等人类活动之间的潜在关系。该研究弥补了目前对全球海岸带藻华变化趋势的认知缺陷。

研究结果显示，海岸带藻华频繁暴发于海洋东边界流区域、美国东北部沿海、拉丁美洲沿海、波罗的海、黑海北部以及阿拉伯海等区域。在研究覆盖的153个邻海国家中，126个国家的海岸带区域曾暴发过藻华。全球藻华影响海域总面积达3147万 km2，其中欧洲与北美洲占比最大，分别为952万 km2（30.3%）和678 万km2（21.5%）。

2003到2020年间，海岸带藻华全球影响面积与发生频率分别增加了13.2%与59.2%。在全球范围内，六大沿岸洋流系统的藻华频率增加最多，包括亲潮、阿拉斯加洋流、加那利洋流、马尔维纳斯洋流、湾流和本格拉洋流。

在北半球低纬度（30°N以南）海域藻华呈减弱趋势，如加利福尼亚流、阿拉伯海等区域；墨西哥湾北部和中国东南沿海区域的藻华呈现出增强的趋势。在高纬度地区，藻华减弱的现象主要发生在北大西洋的东北部海域以及北太平洋西北部的鄂霍次克海。此外，几乎整个南半球的藻华频率呈增加趋势。

研究发现，海洋温度和环流的变化会改变海洋分层状态与营养物质的运输，进而影响浮游植物的生长和藻华的形成。分析显示，全球极端气候也对全球沿海藻华有一定影响。人类活动导致的营养盐变化也可能是海岸带藻华趋势的影响因素。此外，包括中国在内的许多亚洲国家的藻华增加可能归因于化肥使用量的激增。

冯炼介绍，近些年，包括深圳在内的粤港澳大湾区的赤潮暴发频次大概以每年2.3%的幅度在增加。“大量的藻类繁殖会使得海水缺氧，挤占其它海洋生物生存空间，导致鱼类等生物的死亡。同时，有的藻类会释放毒素，通过食物链影响到人类。所以水质富营养化对海岸带来说是一个影响很大的生态环境问题。”而上述研究会为生态环境部门提供实时监测信息，助力相关管理与治理。

在冯炼看来，随着我国对环保事业越来越重视，特别是近海环境保护的重视，未来上述研究成果会有更大、更广的应用。

冯炼透露，接下来，团队还会继续进行研究升级，希望对藻类实现更精细化、空间化的刻画，“现在通过算法可以直接知道有没有藻类或赤潮，以后随着数据功能的提升，希望可以做到对不同种群或不同藻类的区分。也希望能够开发智能化的监测系统，通过手机便可以对藻类实现实时监测。”

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-05760-y

来源：南方科技大学。