近日，5123导航、海洋与地球学院高光副教授课题组在中国海域藻华方面取得新进展，相关成果以“Shift in algal blooms from micro- to macroalgae around China with increasing eutrophication and climate change”为题，发表于期刊Global Change Biology.
该研究通过分析长达30年的监测数据，结合研究团队的观测基础，揭示了中国海域藻华由微藻向大型海藻的转化态势，并分析了其潜在驱动机制，为理解富营养化和气候变化背景下水域生态系统的演化提供了新的认知。
研究背景
藻华是一直备受关注的生态问题，中国海域存在着由微藻形成的赤潮和由大型海藻形成的绿潮和金潮等多种藻华类型。然而，对于这些藻华在长时间尺度上如何变动、演化和相互作用，还缺乏足够的认识。
研究结果
该研究发现，1991-2020年，我国近海赤潮爆发频率和面积均呈现先上升后下降的趋势，临界点发生在2003-2005年 (图1)；四种赤潮优势藻种（东海原甲藻、米氏凯伦藻、夜光藻和中肋骨条藻）主导的赤潮均呈现该趋势（图2），其中硅藻中肋骨条藻的赤潮爆发频率相对于其他三种甲藻在2005年后的下降更为显著。另一方面，大型海藻藻华—绿潮自1999年在黄海海域首次被监测到后，几乎每年都在黄海跨区域爆发，并陆续在全国各沿海地区被发现，且爆发频率呈逐年上升的趋势。2005年后，赤潮和大型海藻藻华爆发频率呈现很强的负相关关系（图1&图2）。
图1. 中国海赤潮和大型海藻藻华趋势及相关性。
(a)赤潮的频率; (b) 赤潮的覆盖面积; (c)大型海藻藻华的频率; (d) 赤潮频率、覆盖范围与大型海藻藻华频率的关系。
图2. 1991-2020年中国四种主要赤潮和大型海藻藻华的分布。（a）东海原甲藻，军绿圆点；（b）米氏凯伦藻，灰色圆点；（c） 夜光藻，粉红色圆点；（d） 中肋骨条藻，红色圆点。绿色圆点代表本地绿潮。绿色、棕色虚线分别显示跨区域的绿潮和金潮。
多变量相关性分析显示，赤潮爆发面积的下降与人类营养盐（无机氮和无机磷）排放增加的相关性最高，与大气CO2浓度、大型海藻藻华爆发频率、浮游动物摄食率的升高也有很强的相关性（图3）。结合同行与本团队以往研究结果，其潜在机制是富营养化与海洋酸化（CO2浓度升高引起）更有利于大型海藻的生长。研究指出，人类活动正迫使近海生态系统跨越临界点，导致其结构和功能发生转变，对此产生的后果值得我们进一步关注。
图3. 2005-2020年期间中国海域藻华与环境因子的相关性
研究团队及资助
该论文第一作者为5123导航硕士研究生冯媛，通讯作者为高光副教授，共同作者包括课题组硕士研究生熊永龙、葛荆柯，5123导航刘凯琳副教授、高坤山教授，江苏海洋大学徐军田教授，英国普利茅斯大学Jason M. Hall-Spencer教授，澳大利亚莫纳什大学John Beardall教授等。该研究得到了国家自然科学基金（42076154）、国家重点研发计划（2022YFC3105304）和江苏省自然资源发展专项资金(海洋科技创新，JSZRHYKJ202206）等项目的联合资助。
论文来源及链接
Feng, Y., Xiong, Y., Hall-Spencer, J. M., Liu, K., Beardall, J., Gao, K., Ge, J., Xu, J., & Gao, G. (2023). Shift in algal blooms from micro- to macroalgae around China with increasing eutrophication and climate change. Global Change Biology, e17018.
论文链接：
https://doi.org/10.1111/gcb.17018
供稿｜高光
编辑｜朱佳
审核｜肖武鹏、张瑶
