波罗的海藻类繁盛，极端水华是一个严重的问题。由欧洲航天局 Sentinel-3A 卫星于 2016 年 6 月捕获，该卫星有助于监测例如海水中藻类、悬浮物和叶绿素的浓度，可用于预测有害藻华，海洋生态系统的健康和脆弱性是我们的基础了解海洋生产力，进而了解鱼类资源。图片来源：欧洲航天局
联合国教科文组织国际奥委会在 35 个国家/地区的 109 位专家历时 7 年的努力下发布了第一份全球评估报告，为检测和衡量有害（通常是有毒的）藻华不断变化的分布、频率和强度奠定了基准。
联合国教科文组织政府间海洋学委员会今天对过去 33 年来全球近 10,000 起有害藻华 (HAB) 事件进行了前所未有的分析。
首次全球统计分析检查了 33 年来约 9,500 起 HABs 事件，发现 HABs 造成的危害随着水产养殖业和海洋开发的增长而上升，需要对相关性进行更多研究。
该研究由 35 个国家的 109 名科学家进行了七年多，发现报告的 HAB 事件在某些地区有所增加，而在其他地区则有所减少或保持稳定。一种广为人知的观点，即 HAB 在全球范围内呈上升趋势，可能是由于气候变化，这一观点尚未得到证实。
然而，这项研究“感知到的全球藻类水华增加归因于加强监测和新出现的水华影响”，发表在《自然》杂志 Communications Earth &Environment 上 ，创建了世界上第一个基线，用于跟踪 HAB 的位置、频率和影响的未来变化，这些变化取决于 250 种有害海洋藻类中的哪一种以及在何处涉及，需要逐个物种和地点进行评估- 逐个站点。
挖掘的数据库
科学家们挖掘了全球有害藻类事件数据库（HAEDAT）和海洋生物多样性信息系统（OBIS）数据库，该数据库包含 9,503 个对人类社会具有一种或多种影响的事件，其中包含 700 万条微藻观察记录，其中包括 289,668 种有毒藻类发生。
研究发现，区域记录的 HAB 事件在针对更高水平的监测工作进行校正后，具有
增加：
- 中美洲/加勒比地区
- 南美洲
- 地中海
- 北亚
减少：
- 美国西海岸
- 澳大利亚/新西兰
没有显着变化：
- 美国东海岸
- 东南亚
- 欧洲
9503 次事件对人类的影响细分如下：
- 48% 涉及海鲜毒素
- 43% 的浮游植物数量高和/或水体变色具有社会经济影响
- 7% 的动物或植物死亡率
- 2% 造成其他影响（包括泡沫和粘液的产生）
（同样，在 11% 的事件中，单一事件会产生多重影响，例如水变色和大规模死亡）
与海鲜毒素有关的事件记录：
- 35% 是麻痹性贝类毒素 (PST)
- 30% 腹泻性贝类毒素 (DST)
- 9% 雪卡中毒 (CP)
- 9% 的海洋和微咸水蓝藻毒素
- 7% 遗忘性贝类毒素 (AST)
- 其他 10%，包括神经毒性贝类毒素 (NST)、氮杂环酸贝类毒素 (AZA) 和有毒气溶胶
按地区，最多的记录来自，按顺序：
- 欧洲
- 北亚
- 地中海
- 北美东海岸和西海岸
- 加勒比地区
- 太平洋/大洋洲
- 东南亚
南美和澳大利亚/新西兰的数据集比较有限
所有地理区域都受到多种 HAB 类型的影响，但比例不同。
- 加勒比海、本格拉、地中海、北亚和东南亚 50% 的区域 HAEDAT 记录与高浮游植物密度问题有关。
- 海鲜毒素和鱼类死亡影响在所有其他地区占主导地位
在与毒素相关的影响中：
- 麻痹性贝类毒素 (PST) 在北美、加勒比海、南美、东南亚和北亚盛行
- 腹泻性贝类毒素 (DST) 是欧洲和地中海地区最常见的记录（并且在美国是一种新威胁） 神经毒性贝类毒素 (NST) 仅限于美国佛罗里达州，还报告了一次暴发来自新西兰
- 在热带太平洋、印度洋、澳大利亚和加勒比地区，由雪卡引起的人体中毒很突出。
然而，在很大程度上，影响仅限于贝类捕捞区的关闭；很少对人体中毒。例外：雪卡事件记录几乎完全基于人体中毒的医学报告。
HAB 事件随时间变化
研究中使用的 9 个地区中有 8 个地区每年通过 HAEDAT 记录的有害事件报告有所增加，其中 6 个地区具有统计学意义。
与此同时，OBIS 数据集总体上显示，九个地区中有五个地区的抽样工作量有所增加。
综合所有信息后，研究人员无法发现总体上具有统计学意义的全球趋势。
然而，他们还发现，水产养殖产量从 1985 年的全球海产品总量 1135 万吨增长到 2018 年的 1.785 亿吨，增长了 16 倍，其中东南亚和南美/加勒比和中美洲的增幅最大，北欧美企稳。
随着时间的推移，记录的有害藻华事件的数量与所有地区的集约化水产养殖产量密切相关，数据适合研究。
然而，塔斯马尼亚大学的主要作者 Gustaaf M. Hallegraeff 说：集约化水产养殖显然推动了 HAB 监测工作的增加，这对于维持该行业和保护人类健康至关重要。
“而且，同样清楚的是，水产养殖的次要影响是养分污染。但是这里存在一个主要的数据缺口。在对 HAB 与水产养殖进行荟萃分析时，我们获得了使用 OBIS 记录作为代理的 HAB 监测数据，但有关营养物污染的数据不足。因此，水产养殖相关营养素与HABs之间的关系是进一步研究的重要方向。”
加强监控
研究揭示
- 从 1985 年到 2018 年，主要导致腹泻性贝类中毒的生物体的观察增加了 4 倍（84,392 条 OBIS 记录）
- 对主要导致遗忘性贝类中毒的生物体的观察增加了 7 倍（128,282 条 OBIS 记录）
- 主要导致麻痹性贝类中毒的生物体的观察结果增加了 6 倍（9,887 条 OBIS 记录）
（注：一些观察结果可能包括无毒的物种或菌株。）
在每种情况下，有问题的生物体观察数量的明显增加与相关毒性综合征影响记录的增加平行。
他们还发现，有毒 HAB 物种的存在并不总能准确预测人类贝类中毒病例，该研究将其归功于许多受影响国家的食品安全风险管理策略。全世界报告了大约 11,000 起与腹泻性贝类中毒相关的非致命事件，主要来自欧洲、南美和日本，影响主要是贝类捕捞区关闭。
此外，该研究称，尽管负责任的藻类广泛分布，但自 1987 年在加拿大爱德华王子岛发生的最初事件（150 人患病，3 人死亡）以来，没有人因失忆性贝类中毒而死亡。但在阿拉斯加和北美西部其他地区，重要海洋哺乳动物的 ASP 相关死亡率越来越受到关注，并且 ASP 毒素与阿根廷的海洋哺乳动物小牛死亡有关。
在 1985 年至 2018 年全球 3,800 起人类麻痹性贝类中毒事件中，菲律宾发生的人数最多（1983 年至 2013 年为 2,555 起，包括 165 人死亡），菲律宾严重依赖水产养殖获取人类食物蛋白。
DNA 和其他先进的检测方法提高了人们对雪卡引起生物体全球分布的认识。雪卡毒中毒很少致命，但每年影响 10,000 至 50,000 人，在夏威夷一直在减少，在法属波利尼西亚和加勒比地区保持稳定，但在加那利群岛却是一种新现象。
被藻华杀死的养殖鱼：很大程度上是人为造成的问题。
与受 HAB 污染的海产品相比，水产养殖的有鳍鱼死亡造成的经济损失要大得多。研究指出：野生海洋有鳍鱼可以简单地从水华中游走，但那些在集约化水产养殖作业中被圈养的鱼很脆弱。记录的损失包括 1972 年日本 7100 万美元、1995 年韩国 7000 万美元、2012 年中国 2.9 亿美元和 2019 年挪威 1 亿美元。
2016 年智利三文鱼死亡事件造成创纪录的 8 亿美元损失，引发重大社会动荡。
再次，研究表明，杀鱼 HAB 物种的存在并不能准确预测经济损失。例如，异型水华发生在加拿大和美国的西海岸和东海岸，但鱼类死亡大多局限于西海岸。这种差异在很大程度上反映了水华发生地点和水产养殖作业的相对位置和规模之间的差异。
2014 年，一种在澳大利亚泻湖中没有造成任何问题的有害藻类在马来西亚杀死了 50,000 条笼养鱼。现在它在日本和菲律宾也广为人知。
作者指出，随着海水变暖和酸化，一些麻烦的藻类物种可能会茁壮成长，而另一些则会衰退。
评论
塔斯马尼亚大学海洋和南极研究所的主要作者 Hallegraeff 教授说：“人们普遍认为，全球 HAB 的分布、频率或强度正在增加，因此早就应该进行定量的全球评估。”
“虽然过去 30 年的一些 HAB 文献精心挑选了一些例子来声称 HAB 在全球范围内增加和扩张，但这种新的大数据方法显示出更加微妙的趋势，”他补充道。
“我们的研究得出结论，有害微藻对健康和经济造成的损害——例如海产品中毒、影响旅游业的水变色以及水产养殖作业中的鱼类死亡——在不同地区之间存在差异。”
合著者 Adriana Zingone 补充道：“我们还发现，过度开发是 HAB 影响的自然倍增器，导致影响的增加与 HAB 的实际趋势无关。”
“应该指出的是，在过去 40 年中，检测有害物种和有害事件的能力和监测工作也有所增加，从而增加了对全球海洋有害事件的报告，”她说。
“像所有负面结果一样，没有事件和下降趋势很少被公布。然而，无论 HAB 在全球范围内是否在增加，它们的影响都在全球范围内日益受到关注。”
合著者 Henrik Oksfeldt Enevoldsen 说：“随着人口随着资源需求的增加而不断增加，HAB 将在海鲜安全和安保方面构成严重威胁，阻碍海洋娱乐用途，并成为旅游业。”
“随着气候、水文和人类压力对沿海环境的影响，随着时间的推移，有害物种的出现及其对人类的影响预计会在局部、区域和全球发生变化。”
“了解有害物种和事件在多个空间和时间尺度上的趋势和分布模式，将有助于预测是否、何时、何地会出现有害藻华，以及它们的频率和强度。这些知识对于有效管理 HAB 和优化沿海地区海洋空间的利用和价值至关重要。”
本报告的发起人、法兰德斯经济、科学与创新部秘书长约翰·汉森斯总结说：“这份状态报告非常及时地提醒我们，在联合国海洋科学促进可持续发展十年开始之际，了解海洋中的自然和生态过程对于发展蓝色经济至关重要，因为许多沿海国家正在转向海洋寻求额外资源，包括提供食物。国际科学合作对于应对相关挑战至关重要且最有效。”
参考文献：Gustaaf M. Hallegraeff、Donald M. Anderson、Catherine Belin、Marie-Yasmine Dehraoui Bottein、Eileen Bresnan、Mireille Chinain、Henrik Enevoldsen、Mitsunori Iwataki 的“感知到的全球藻华增加归因于加强监测和新出现的藻华影响” , Bengt Karlson, Cynthia H. McKenzie, Inés Sunesen, Grant C. Pitcher, Pieter Provoost, Anthony Richardson, Laura Schweibold, Patricia A. Tester, Vera L. Trainer, Aletta T. Yñiguez 和 Adriana Zingone，2021 年 6 月 8 日，通讯地球与环境 .
DOI：10.1038/s43247-021-00178-8
新的互动门户
在今天也推出的新互动门户网站（https://
使用的关键公共数据库
有害藻类事件数据库 (HAEDAT)
唯一现有的关于来自世界各地的有害藻类事件的信息数据库，汇总为与管理行动或负面经济/生态影响相关的“事件”。包括无毒水变色、粘液、缺氧或对鱼类造成其他损害的情况。链接：https://haedat.
HABMAP-OBIS：有害物种地理范围数据库
该数据库提供了国际奥委会-联合国教科文组织有害微藻分类参考清单中列出的微藻物种的生物地理信息，作为参考地图。由于条目涉及这些分类群，而不管毒性和影响的种内变异性如何，该数据库提供了与有毒物种发生相关的潜在风险的全球地图。链接：https://
IOC-UNESCO 有害微藻分类参考清单
包括已被证明会产生毒素的 150 多种浮游或底栖微藻的正式接受名称。多年来，名单中的物种数量翻了一番。链接：https://marinespecies.
这些数据集将有助于解决未来的三个主要问题：
- 全球 HAB 种类、HAB 事件和毒素的分布
- HAB 的地理分布、特征、频率和强度如何变化，以及这些变化是否可归因于全球变化
- 气候变化如何改变 HAB 对人类健康、生态系统、经济、粮食和水安全的影响
背景
藻类对地球上的生命和渔业至关重要。但是当一些物种“开花”时，它们会以各种方式造成伤害。
大约 5,000 种微藻构成了水生食物链的基础，有助于控制大气中的二氧化碳水平，并产生世界上大约一半的氧气。麻烦制造者是大约 250 种可以产生强效毒素或通过其纯粹的生物量造成伤害的物种。
有害藻类事件被广泛定义为“人类、动物或其他生物受到藻类负面影响的任何事件”。其中包括：
- 海鲜中毒素的生物蓄积达到人类食用不安全的水平，或禁止捕捞野生或养殖的贝类或其他海鲜。
- 大量有害藻类导致关闭，例如海滩或海水淡化厂
- 有毒或无毒的微藻大量繁殖，造成变色的水、浮渣或泡沫，对旅游业造成损害
全球有害藻华状况报告（GHSR）倡议由法兰德斯政府通过 DIPS-4-海洋评估项目（链接）资助，作为教科文组织/法兰德斯信托基金的一部分，用于支持教科文组织在该领域的活动科学学院 (FUST)。
主要作者：19个主要作者，来自15个国家（其中澳大利亚2人，法国2人，美国3人）
- Gustaaf M. Hallegraeff，澳大利亚塔斯马尼亚大学
- Donald M. Anderson，美国伍兹霍尔海洋研究所
- Catherine Belin，IFREMER，法国
- Marie-Yasmine Bottein，生态毒理学和可持续发展专家，法国
- Eileen Bresnan，英国苏格兰海军陆战队
- Mireille Chinain，Louis Malardé-UMR241 研究所，大溪地
- Henrik Enevoldsen，联合国教科文组织政府间海洋学委员会，丹麦哥本哈根大学
- Mitsunori Iwataki，日本东京大学
- Bengt Karlson，瑞典海洋研究所气象水文研究所，瑞典
- Cynthia H. McKenzie，加拿大渔业和海洋部，加拿大
- Inés Sunesen，CONICET – UNLP，阿根廷
- Grant C. Pitcher，南非开普敦大学
- Pieter Provoost，联合国教科文组织政府间海洋学委员会，比利时奥斯坦德
- Anthony Richardson，CSIRO 海洋与大气，澳大利亚昆士兰大学
- Laura Schweibold，法国欧洲海洋大学学院
- Patricia A. Tester，Ocean Tester，美国
- Vera L. Trainer，美国国家海洋和大气管理局
- Aletta T. Yñiguez，菲律宾大学，菲律宾
- Adriana Zingone，Stazione Zoologica Anton Dohrn，意大利
关于 HAB 计划：
2013 年 4 月，联合国教科文组织政府间海洋学委员会下属的有害藻华政府间委员会 (IOC-IPHAB) 在法兰德斯政府的支持下，在 IOC 国际组织内发起了全球有害藻华状况报告的编写工作。海洋学数据和信息交换 (IODE) 计划，该计划管理有害藻类事件数据库 (HAEDAT) 和海洋生物多样性信息系统 (OBIS)。合作伙伴包括国际海洋探索理事会 (ICES)、北太平洋海洋科学组织 (PICES) 和国际原子能机构 (IAEA)。
OBIS 专注于所有海洋物种的全球分布，包括国际奥委会-联合国教科文组织有害微藻分类参考清单（世界海洋物种名录的一个子集）所涵盖的对人类和鱼类有毒的 HAB 物种，而 HAEDAT 持有信息特别是对人类社会产生不利影响的 HAB 事件，无论是高生物量（渔网堵塞、海滩关闭）、水产养殖鱼类死亡，还是导致贝类养殖场关闭、人类中毒甚至死亡的海鲜毒素事件。
