阿拉斯加北部北极海洋环境的变化已经到了一个地步，一种以前罕见的有毒藻类大面积繁殖的现象可能会变得更加普遍，这可能会威胁到广泛的海洋野生动物和依赖当地海洋资源获取食物的人。这是一项关于有毒藻类的有害藻华（HABs）的新研究的结论正在期刊上发表美国国家科学院院刊.9 T+ I" X4 y4 h& D1 u9 V- s
这项研究由伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的科学家与美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的同事以及美国、日本和中国的其他研究人员合作领导，研究了2018年和2019年在从北白令海延伸到阿拉斯加北部楚科奇海和波弗特海的地区收集的海底沉积物和地表水样本。沉积物样本使研究人员能够计数和绘制地图亚历山大藻属cyts-一种类似种子的休眠期，一年中大部分时间都在海底休眠，只有在条件合适的时候才会发芽或孵化。新发芽的细胞游到表面，利用太阳的能量繁殖，产生“水华”，这可能是危险的，因为自由游动的细胞会产生一种名为沙蜂毒素的强效神经毒素家族。1 ~; t. o: [0 y0 C% s |
尽管海洋中的微小藻类通常是有益的，是海洋食物网的基础，但一些物种会产生强效神经毒素，直接和间接影响人类和野生动物。当亚历山大藻属
" n) ^. ~* D @ r1 ^“我们已经知道与亚历山大藻属世卫组织高级科学家兼世界卫生组织主任Don Anderson表示美国国家有害藻类繁殖办公室
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u3 ^, B. y6 T/ R7 y2 t3 `0 [' h Ledyard湾海底和Pt.Barrow以东亚历山大藻囊肿（红色）密集层的位置。（安德森等人，2021）
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亚历山大藻属是在世界各地的海洋和湖泊中发现的一组单细胞生物甲藻的一部分，甲藻因其细胞用来在水中游动的鞭状附属物而得名。在囊肿期，亚历山大藻属细胞定居在海底，在那里它们可以保持几十年的不活动状态，等待水温变得有利于它们发芽并呈现自由游动的形式。; I* E' H6 r8 D4 S q/ x0 q* D
“随着气候变暖，阿拉斯加西部和北部海岸季节性冰盖的范围和持续时间显著减少，这导致了巨大的变化”，世界卫生组织物理海洋学家、与Anderson共同领导该项目的Bob Pickart说。“其中包括由于无冰水域的局部变暖而导致的气温升高，以及从太平洋向北流经白令海峡地区流入楚科奇海的更温暖、更新鲜的水的增加。”# c: B5 b& J- O* O; \6 @* }2 K
此外，大气条件和季节性较小的海冰意味着依赖阳光生长的生物，包括亚历山大藻属，能够茁壮成长。作者在论文中写道，由于这一变化和相关变化，北冰洋生态系统正在经历“前所未有的制度转变”# e4 y* m7 ?; ]5 C- I5 b4 l4 i% n, r8 [
这些变化包括海洋条件的时机和有利性，这些条件促进了亚历山大藻属楚科奇海东北部莱德亚德湾海底的囊肿。先前亚历山大藻属已知以休眠囊肿或水华细胞的形式存在于楚科奇海，这些水华细胞被认为是从阿拉斯加东南部、阿留申群岛或俄罗斯东海岸的种群通过白令海峡向北携带的。流经狭窄的白令海峡的快速北流在莱德亚德湾附近减缓亚历山大藻属亚历山大藻属囊肿已经形成。以前，人们认为海底的水温太低，无法让大量的种子发芽来接种当地的水华。然而，作者证明，过去二十年的变暖使莱德亚德湾和附近水域的底层水温上升了近2°C，足以使海底发芽细胞的流量增加近一倍，同时也加快了这一过程，从而使水华开始提前近三周，并延长了在地表水中有利生长和水华形成的窗口。游泳亚历山大藻属地表水中的细胞可以生长和繁殖。因此，他们发现大量水华的可能性增加了亚历山大藻属产生危险水平的PSP毒素，这些毒素可以进入食物网，并在温暖的年份威胁北极生态系统的人类和野生动物。/ \+ G. `, [3 J- B# O
安德森说：“我们现在看到的北冰洋状况与人们记忆中所知的截然不同。”。“我们从大西洋的缅因湾学到了如何监测和管理亚历山大藻属
& x/ I# T; @9 D4 i8 v6 `美国国家海洋和大气管理局的研究生物学家Kathi Lefebvre说：“威胁很明显，但我们还不知道这些毒素最终会在多大程度上导致人类暴露量增加，或对食物网各个层面的野生动物健康造成影响。”西北渔业科学中心世卫组织与Anderson合作，正在与阿拉斯加生存社区密切合作，领导一项平行研究，研究这些毒素在食物网中的影响、浓度和运动。“使挑战复杂化的是，这对已经在经历前所未有变化的北部海洋生态系统造成了新的压力，增加了对沿海人民粮食安全的另一个担忧，对他们来说，海洋是主要的食物来源，也是他们身份的中心要素。阿拉斯加沿海社区现在意识到了这一新出现的问题，并一直是研究过程中的积极合作伙伴，以保护他们的生存生活，并促进我们对不断变化的北极及其对未来的意义的理解。”) Q- o S; I2 F; l$ N
美国国家科学基金会极地项目办公室和海洋科学司、美国国家海洋和大气管理局北极研究项目和国家沿海海洋科学中心ECOHAB项目以及美国国立卫生研究院通过伍兹霍尔海洋与人类健康中心为研究提供了支持。
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* m6 F- I* x; \; X+ m作者：唐纳德·M·安德森1.，伊万杰琳·法雄1.，罗伯特·S·皮克特2.2.，Alexis D.Fischer11.明迪·L·里奇伦1.，维多利亚·乌瓦11.，迈克尔·布罗斯纳汉1.，莉亚·麦克拉文2.，弗兰克·巴尔2.，凯茜·列斐伏尔3.，杰奎琳·格雷布梅尔4.，赛斯·丹尼尔森5.，Yihua Lyu6.，尤里·福凯7.: B/ J4 D" H# E2 v9 ]
隶属关系：! {: A# `' M; R0 }/ l
1.伍兹霍尔海洋研究所生物系6 R& m% C* `# W
2.伍兹霍尔海洋研究所物理海洋学系3国家海洋6 r1 O4 c# A1 k
3.美国国家海洋和大气管理局西北渔业科学中心环境与渔业科学处$ O( [) W4 `& K$ X: b$ T3 x
4.马里兰大学切萨皮克生物实验室环境科学中心
I" o. T" n n: `5.阿拉斯加费尔班克斯大学渔业与海洋科学学院* T9 I& V9 `+ B" k3 ^% L
6.国家海洋局南海环境监测中心
/ i5 y Q8 @0 ~6 w+ e8 c/ ^7.北海道大学环境科学研究生院
) Y! \- S" i r/ _& T" ]% T关于伍兹霍尔海洋研究所：! n; ~) w$ b! l$ ]
伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）是马萨诸塞州科德角的一个私人非营利组织，致力于海洋研究、工程和高等教育。它成立于1930年，主要任务是了解海洋及其与整个地球的相互作用，并传达对海洋在不断变化的全球环境中的作用的理解。WHOI的开创性发现源于科学和工程的理想结合，使其成为世界上基础和应用海洋研究与勘探领域最值得信赖和技术最先进的领导者之一。世界卫生组织以其多学科方法、卓越的船舶操作和无与伦比的深海机器人能力而闻名。我们在海洋观测方面发挥着主导作用，并运营着世界上最广泛的数据收集平台。顶尖科学家、工程师和学生在全球范围内合作了800多个并行项目，无论是在波浪之上还是之下，都在推动知识和可能性的边界。欲了解更多信息，请访问www.52ocean.cn. |
