2022-08-31 19:45

英国湖泊中大量藻类繁殖:原因如下

An aerial photograph of a fishing boat passing through a bright green algal bloom.

今年,公众对英格兰最大的温德米尔湖越来越关注。活动人士、当地居民和游客都报告说,蓝藻大量繁殖,对健康和生态造成了影响。

有点误导的是,蓝绿藻实际上并不是藻类。它们是一种名为蓝藻的细菌,利用阳光获取能量并生长。蓝藻有许多种。这些细胞可以以单细胞的形式生长,小到肉眼无法看到,也可以以大簇的形式生长。

蓝藻藻华并不是什么新鲜事。它们起源于大约30亿年前,通过光合作用,它们向地球大气中提供氧气——帮助其他生命成为可能。蓝藻在世界各地各种各样的淡水栖息地都有发现,包括温德米尔湖。

废水中的营养物质,如磷,对蓝藻藻华的形成至关重要。英国生态与水文中心和淡水生物协会对该湖进行了长期监测。这些数据表明温德米尔过去经常开花。

是什么导致蓝藻爆发?

藻华发生时,蓝藻,通常存在于低浓度,迅速繁殖。这个过程对于湖泊使用者来说通常是不可见的。然而,在平静的天气条件下,蓝藻会浮到水面,沿着海岸线聚集,在那里它们被视为“浮渣”或“浮油”。

需要高营养浓度来支持大量的蓝藻。在温德米尔,污水处理厂的污水溢出,附近农田的径流和湖泊沉积物的释放会将磷泄漏到湖中。

A sewer outflow discharging water into a river.
下水道溢出可能会将磷泄漏到湖中,导致蓝藻大量繁殖。Slavik Rostovski /伤风

氮浓度也很重要。一些蓝藻可以利用空气中溶解的氮气来促进它们的生长。当硝酸盐浓度较低时,这可以使它们比其他藻类具有竞争优势。

温德米尔也在迅速变暖。在过去的70年里,该湖泊的平均地表水温度上升了1.7°C,而今年温暖的夏季条件导致8月份的平均水温高于往年。在营养浓度增加的推动下,这些温暖的条件刺激了温德米尔蓝藻的迅速增加。

随着气候的持续变化,我们可以预期这些天气条件将变得更加频繁,蓝藻爆发的风险也将增加。

这些花朵有害吗?

蓝藻细菌可以产生强大的毒素,可以导致人类疾病,对动物是致命的。

然而,并不是所有的藻华都有毒。这取决于蓝藻的种类和当时的环境条件。肉眼无法判断哪些藻华是有毒的,这只能通过实验室分析来证实。

除了毒性之外,大量繁殖的死亡细胞的分解还会降低水中的氧气含量。虽然这会降低水生野生动物的栖息地质量,但也会改变水和湖泊沉积物的化学成分。氧浓度的降低会导致沉积物中与铁结合的磷释放出来,这可能会进一步刺激蓝藻的生长。

我们能减少有害藻类的数量吗?

为了减少湖泊中有害水华的发生,必须解决气候变化造成的极端天气状况。缓解气候变化只能来自协调一致的国际政策和行动。

在当地,管理向湖泊排放营养物质更为可行。然而,它们的来源和通往湖泊的路径都需要建立起来。

需要进一步的科学证据来确定什么水平的营养减少是可能的,并指导采取措施减少最重要的来源。在过去十年里,英国环境署(Environment Agency)在解决蓝藻藻华问题上花费了70多万英镑。

另一个挑战在于预测湖泊将如何应对未来不同的气候变化情景。我们无法让温德米尔这样的湖泊恢复到原始状态,因为周围地区的气候、人类活动、土地利用和湖泊物种数量都发生了变化。

人类和自然生态系统的可持续管理将需要进一步的研究,以预测如果我们现在采取行动,我们的淡水生态系统的未来会是什么样子,最关键的是,如果我们不这样做,将会发生什么。