2022年7月,美國伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)博士生Evie Fachon乘坐Norseman II科考船,在美國阿拉斯加海岸搜尋潛伏于此的微小但危險的生物。
據《科學(xué)》報道,當船只接近白令海峽時(shí),她看到水樣圖像中單細胞生物亞歷山大藻的數量在增加。這種鞭毛藻會(huì )產(chǎn)生毒素,導致麻痹性貝類(lèi)中毒。在科考結束時(shí),研究團隊在極地水域監測到有史以來(lái)最大的亞歷山大藻有毒水華,其范圍至少綿延600公里。
研究人員認為,隨著(zhù)氣候變化將海洋溫度推向更高的水平,這些極地水華更有可能發(fā)生?!皽囟仍礁?,細胞生長(cháng)和繁殖的速度就越快?!?Fachon說(shuō),他們發(fā)現,2022年,極地水域的藻類(lèi)密度比觸發(fā)公共健康警報的水平高出100多倍。7月10日,相關(guān)研究成果發(fā)表于《湖沼學(xué)與海洋學(xué)快報》。
能夠記錄下這種不尋常的水華暴發(fā)很幸運,否則它可能會(huì )被忽視。阿拉斯加海洋基金海洋咨詢(xún)項目(MAP)環(huán)境科學(xué)家Julie Matweyou表示:“研究團隊能捕捉到這種情況,真的很令人吃驚?!?/p>
包括阿拉斯加東南部在內的低緯度地區的漁業(yè)一直受亞歷山大藻水華問(wèn)題的困擾。但是近年來(lái),科學(xué)家發(fā)現有證據表明,這些水華也對北極社區構成了威脅。在之前的科考中,Fachon的博士生導師、WHOI的Donald Anderson對海底沉積物進(jìn)行了取樣,并記錄了“巨大”的亞歷山大藻休眠孢囊——這是其生命周期的一種形式,從白令海峽延伸到波弗特海的西部邊緣,長(cháng)達1000多公里。當條件合適時(shí),這些孢囊會(huì )在水表層滋生有害的水華。
Fachon和同事懷疑這次水華可能是在俄羅斯東部的阿納德?tīng)枮趁劝l(fā)。當強風(fēng)將富含營(yíng)養的白令海西部海水吹入溫暖的阿拉斯加水域時(shí),有利的溫度和營(yíng)養條件使水華暴發(fā)。
美國紐約州立大學(xué)石溪分校生態(tài)學(xué)家Christopher Gobler表示,前所未有的極地水華意味著(zhù)一種不斷演變的公共衛生威脅。他在2017年發(fā)表的一項研究顯示,海洋變暖擴大了北大西洋和北太平洋極地有害水華的范圍。
與美國許多沿海地區不同,白令海峽社區缺乏檢測水華的基礎設施。當地衛生官員在研究人員分享了相關(guān)信息后,才開(kāi)始采取行動(dòng),向周?chē)越o自足的社區發(fā)出警報。
論文作者之一、MAP海洋哺乳動(dòng)物生物學(xué)家Gay Sheffield認為,沒(méi)有人死亡可能是幸運的。那年8月,在圣勞倫斯島薩沃加社區北部,一個(gè)家庭收獲了一只蛤蜊。得益于警報,他們選擇將蛤蜊送去檢測而不是食用它,結果發(fā)現這只蛤蜊的毒素含量是食品安全限值的5倍多。
Sheffield一直在與論文作者之一、環(huán)境規劃師Emma Pate合作,以便在當地藻類(lèi)狀況可能很危險的情況下,建立更好的水樣采集能力,并在諾姆建立一個(gè)檢測實(shí)驗室。
但是,在有關(guān)水華的一些知識仍然是空白的情況下,監測如此廣闊水域是很棘手的。Fachon的研究表明,2022年這次水華的毒性比長(cháng)期受監測的緬因灣有記錄水華的都要大。
同時(shí),研究人員還試圖了解毒素是如何在食物網(wǎng)中移動(dòng)的。在世界其他地方,與水華相關(guān)的警報主要集中在蛤蜊和貽貝上,眾所周知,它們會(huì )積聚大量的毒素。但白令海峽地區的社區也依賴(lài)海鳥(niǎo)、海豹、海象和鯨魚(yú)。