漂浮海藻为何席卷大西洋？科学家揭示原因

佛罗里达大西洋大学Harbor Branch海洋研究所的科学家们，基于40年的科学数据，近日发布了针对大西洋漂浮褐藻（马尾藻）的全面综述。该研究揭示，这种自由漂浮的褐色海藻，不仅在大西洋扮演着重要生态角色，也因其数量激增而影响着沿海生态系统与社区生活。

长期以来，科学家认为马尾藻大多局限在营养匮乏的“马尾藻海”区域。如今的研究结果表明，这种海藻正以惊人的速度在整个大西洋扩散，其扩张原因既有自然变化因素，也有由人类活动引发的营养物质输入。

相关成果已发表于《有害藻类》期刊，主要聚焦于“大西洋马尾藻带”的出现和持续——这是自2011年观测到以来几乎每年都会出现的大规模季节性藻华，横跨西非直至墨西哥湾。今年五月，这一带的生物量已创下3750万吨纪录，不包括马尾藻海区常态的730万吨。

研究团队综合了历史海洋学记录、现代卫星数据及详细生物地球化学分析，进一步揭示马尾藻丰度、分布及营养平衡的变化。研究突出了人类活动导致的营养物质输入加剧对海洋生态系统的影响，呼吁国际社会加强协作，共同追踪和应对庞大海藻藻华的影响。

首席作者、Harbor Branch研究教授Brian Lapointe博士表示：“我们着重分析马尾藻生长及其背后驱动力，从氮、磷、碳等元素动态变化，厘清影响其爆发的大环境因素。”

Lapointe及其同事指出，早期海洋学家通过追踪表层马尾藻，描绘了“马尾藻海”的边界，并认为其繁盛于温暖清澈但养分贫瘠的海域。然而，中20世纪的科学家却将该区域视为“生物荒漠”。如今，通过卫星观测与海洋环流模型，科学家发现，营养丰富的美洲海岸，尤其是美国西部墨西哥湾，经由环流和洋流将马尾藻运送到开放海域，为马尾藻海带来了新的养分供应。

2004年与2005年间，遥感技术首次捕捉到美洲西部墨西哥湾大规模、带状的漂浮马尾藻。该地区受密西西比河、阿塔查法拉河等河流系统营养输入影响尤为明显，这些输入促进了马尾藻的高生物量事件，严重时还曾导致佛罗里达的核电厂紧急关停。

实验及野外研究证实，马尾藻在营养丰富近岸水域生长更快。两大主要种类——Sargassum natans和Sargassum fluitans——在理想条件下生物量11天可翻倍。研究还发现，磷元素往往成为限制性营养，氮同样不可或缺。

从1980年代至今，马尾藻的氮含量增加超50%，磷含量微降，使氮磷比（N:P比）迅速上升。此外，碳含量的提升也进一步显示外部营养物质输入对海洋初级生产者的影响日益显著。

文章还探讨了马尾藻条带内部的微循环机制，包括随带生物和微生物分解有机物所促进的再生养分，这对养分贫瘠海域中维持生物量至关重要。

亚马逊河口附近采集的马尾藻数据，证实了亚马逊巨量养分输出对大西洋马尾藻带形成的作用。生物量与流域内洪涝循环密切相关，进一步凸显陆地营养物输入对远洋系统的深远影响。2009至2010年极端气象事件——北大西洋涛动负相，或助推了马尾藻海区域受营养输入水体和藻体向热带大西洋转移。

不过，Lapointe团队指出，当前缺乏直接证据证明这一点；遗传和形态学分析则显示，某些主导马尾藻类型早在2011年前已定殖于热带大西洋，提示这一地区或在大西洋藻带早期形成中本就扮演关键角色。

Lapointe总结道：“马尾藻的扩张已不再只是生态奇观。巨大的藻华会堵塞海滩、影响渔业和旅游业，甚至威胁公共健康。理解其何以爆发增长，对管理这些影响至关重要。我们的研究首次系统梳理了陆源营养污染、海洋环流与马尾藻蔓延之间的联系。”

参考文献：《变化世界中漂浮马尾藻的生产力、生长与生物地球化学》，Brian E. Lapointe、Deanna F. Webber、Rachel A. Brewton，2025年8月8日发表，《有害藻类》期刊。

本研究由佛州应急管理局、美国环保署、NOAA科学项目等机构资助。

编译自/ScitechDaily