研究背景气候变化正持续影响全球各类近海生态系统峡湾这类半封闭海域因海陆、海气交互作用复杂成为有害藻华的高发区域。卡伦藻是一类可引发鱼类大规模死亡的甲藻长期以来智利巴塔哥尼亚海域的卡伦藻赤潮均出现在外海水域极少侵入内陆峡湾对当地三文鱼养殖和近海生态的威胁也主要集中在远海。洛斯莱戈斯大学等多家机构的科研团队在Toxins期刊发表相关研究首次记录到北巴塔哥尼亚峡湾内部爆发卡伦藻赤潮的现象并围绕这场罕见藻华开展系统性探究。巴塔哥尼亚北部近几十年呈现降水减少、河流入海流量下降的气候特征淡水补给变化不断改变峡湾水体的温盐结构外海与峡湾之间的水体交换愈发频繁也为外海浮游藻类向峡湾迁移创造了条件。2020 年夏末正值新冠疫情管控阶段区域海洋常规监测工作有所弱化这场突发的卡伦藻赤潮也让学界意识到该区域藻华风险出现了新变化。图 1. 研究区域地理位置、采样站点及主要水系分布研究过程与结果本次研究依托皮蒂帕莱纳 - 阿尼韦海洋保护区内的皮蒂帕莱纳峡湾开展科研团队原本在此针对鳍甲藻开展 24 小时连续观测意外监测到浓度约每升 10⁵ 个细胞的卡伦藻赤潮。研究人员综合运用实地采样、理化监测、显微观测、毒素分析以及卫星遥感等多种手段展开试验。团队持续记录当地降雨量、帕莱纳河径流量等气象水文数据同步检测水体温度、盐度、密度分层、无机营养盐含量追踪卡伦藻在水体中的垂直分布与形态特征同时借助质谱技术检测藻体毒素并利用哨兵系列卫星影像分析大范围海洋环境与藻华动态。监测结果显示2020 年夏季该区域遭遇重度干旱三个月降雨量仅为历史均值的 5% 至 10%河流径流量也大幅降低峡湾低盐淡水层厚度显著缩减甚至短暂消失。受半日潮影响海域形成强烈热力分层表层水温稳定在 14 至 15 ℃卡伦藻全部聚集在水下 6 米以上的高盐水体中没有出现典型的昼夜垂直迁移行为。显微观察发现固定后的卡伦藻细胞形态存在明显变异样本中未检出裸甲藻毒素 A同期出现的少量三文鱼死亡事件经确认是由多环马格里夫藻等其他有害藻类导致。卫星数据证明此次卡伦藻种群整体处于衰退状态同时捕捉到蒂克托克海山周边因地形上升流形成多处温度锋面这类锋面是游动甲藻大量聚集的热点区域。结合洋流数据团队构建环流模型证实峡湾口的海岸涡旋与潮汐叠加作用是造成卡伦藻在峡湾内滞留聚集的主要原因。图 2. 24 小时连续监测下峡湾水体温度、盐度与分层结构变化研究总结图 3. 不同时段卫星遥感影像展示海表温度锋面与浮游藻类分布特征这项研究首次证实卡伦藻能够在巴塔哥尼亚北部峡湾内形成赤潮厘清了气候异常、水动力条件、水体理化环境与卡伦藻爆发之间的关联。干旱引发的河流淡水输入减少消除了峡湾原有的低盐屏障让外海卡伦藻得以随洋流侵入峡湾而峡湾特有的涡旋、潮汐以及海山周边的热力锋面进一步推动藻类聚集。研究还发现峡湾内的卡伦藻在分布规律、行为特征、毒素组成上都和外海种群存在差异。基于实地观测结果研究团队提出可利用夏季表层水体温盐参数建立藻华风险预警指数将河口淡水层的厚度作为核心判断依据一旦该水层变薄或消失就预示着致毒甲藻入侵风险升高。该成果不仅补充了巴塔哥尼亚峡湾有害藻华的基础研究数据也为当地海洋保护区、三文鱼养殖区搭建卡伦藻监测与预警体系提供了实用参考同时也为气候变化背景下南半球高纬度峡湾生态系统的有害藻华防控工作提供了重要的实践思路。文章链接https://www.mdpi.com/2072-6651/16/2/77期刊Toxin期刊主页https://www.mdpi.com/journal/toxins​主编Jay Fox, University of Virginia, Charlottesville, USA期刊主要涵盖了由生物体产生的各类毒素领域的相关研究。2025 Impact Factor4.02025 CiteScore8.3Time to First Decision18 DaysAcceptance to Publication3.6 Days本文转自MDPI生物与生命科学仅供学习交流