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(jù)《科學》報道,當船只接近白令海峽時,她看到水樣圖像中單細胞生物亞歷山大藻的數(shù)量在增加。這種鞭毛藻會產(chǎn)生毒素,導致麻痹性貝類中毒。在科考結(jié)束時,研究團隊在極地水域監(jiān)測到有史以來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?,細胞生長和繁殖的速度就越快?!?Fachon說,他們發(fā)現(xiàn),2022年,極地水域的藻類密度比觸發(fā)公共健康警報的水平高出100多倍。7月10日,相關研究成果發(fā)表于《湖沼學與海洋學快報》。
能夠記錄下這種不尋常的水華暴發(fā)很幸運,否則它可能會被忽視。阿拉斯加海洋基金海洋咨詢項目(MAP)環(huán)境科學家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(nèi)的低緯度地區(qū)的漁業(yè)一直受亞歷山大藻水華問題的困擾。但是近年來,科學家發(fā)現(xiàn)有證據(jù)表明,這些水華也對北極社區(qū)構成了威脅。在之前的科考中,F(xiàn)achon的博士生導師、WHOI的Donald Anderson對海底沉積物進行了取樣,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,長達1000多公里。當條件合適時,這些孢囊會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爾灣萌發(fā)。當強風將富含營養(yǎng)的白令海西部海水吹入溫暖的阿拉斯加水域時,有利的溫度和營養(yǎng)條件使水華暴發(fā)。
美國紐約州立大學石溪分校生態(tài)學家Christopher Gobler表示,前所未有的極地水華意味著一種不斷演變的公共衛(wèi)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(qū)不同,白令海峽社區(qū)缺乏檢測水華的基礎設施。當?shù)匦l(wèi)生官員在研究人員分享了相關信息后,才開始采取行動,向周圍自給自足的社區(qū)發(fā)出警報。
論文作者之一、MAP海洋哺乳動物生物學家Gay Sheffield認為,沒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(qū)北部,一個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(jié)果發(fā)現(xiàn)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(guī)劃師Emma Pate合作,以便在當?shù)卦孱悹顩r可能很危險的情況下,建立更好的水樣采集能力,并在諾姆建立一個檢測實驗室。
但是,在有關水華的一些知識仍然是空白的情況下,監(jiān)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期受監(jiān)測的緬因灣有記錄水華的都要大。
同時,研究人員還試圖了解毒素是如何在食物網(wǎng)中移動的。在世界其他地方,與水華相關的警報主要集中在蛤蜊和貽貝上,眾所周知,它們會積聚大量的毒素。但白令海峽地區(qū)的社區(qū)也依賴海鳥、海豹、海象和鯨魚。