什么是藻华？
水华或藻华，学术上称为“水体富营养化”，是发生在淡水中，由水体中氮磷含量过高导致藻类,细菌或浮游生物突然性过度增殖的一种自然现象。在藻华发生的地方，通常水的颜色呈现出绿色或蓝色。
“水华”是淡水中的一种自然生态现象，涉及到的藻类有蓝藻、绿藻、硅藻等。自然形成的水华现象会很快消失，并不会带来环境影响。
而人为排放的氮盐和磷盐，会让淡水富营养化。当水中磷化物过高，会有利于蓝绿藻的生长。而当这些营养物超出环境容量和自净能力，“水华”便会频繁出现。中国的太湖、滇池、巢湖、洪泽湖，美国俄勒冈州南部克拉马斯县的上克拉马斯湖都有水华现象。
藻华危害很大，藻类毒素通过食物链影响人类健康。例如蓝藻的次生代谢产物能损害肝脏，有致癌可能性。
什么是有害的藻华？
藻类是自然环境的有益部分，只有极少数有害。有害的藻华在世界各地的淡水，海水和咸淡水中都有可能发生。藻华是由多种生物引起的，包括有毒和有害的浮游植物，蓝藻，底栖藻类和大型藻类。一些藻华产生的毒素会对人，鱼类，海洋哺乳动物和鸟类产生有害影响。
藻类产生的毒素因物种和地区而异，并且以不同的方式影响生物。藻华物种及其影响因地区而异。
所有藻华都有害吗？
不，并非所有藻华都是有害的。
实际上，不到百分之一的藻华会产生毒素。有害的藻华会对人类，海洋和淡水环境以及沿海经济产生负面影响。
实际上，某些藻类可能是有益的，很多藻类是浮游植物，浮游植物位于海洋食物链的底部，因此海洋中的所有其它生物都依赖浮游植物。水华不仅可以发生在水中，而且也能发生在陆地上，这都可以指示环境变化。
海水和淡水藻华有什么区别？
我们以例子来说明这个问题。
蓝细菌是一种光合细菌，也称为蓝藻，通常是导致淡水中藻华泛滥的主要元凶，偶尔海水也会发生蓝藻泛滥。顾名思义，蓝藻经常使水变亮为鲜绿色或蓝绿色并形成浮渣。
由于营养因素的存在，温暖的空气和大量的光照等环境因素共同作用，促使蓝细菌数量自然增加。蓝细菌会产生多种毒素，包括肝，神经和皮肤毒素，这些毒素会影响人类和动物的健康。在美国，最常见的蓝细菌毒素是微囊藻毒素，微囊藻毒素是一组肝脏毒素，可导致人类胃肠道疾病，并导致宠物，牲畜和野生动物死亡。
另外，不同种类的浮游植物的鞭毛和硅藻，也是海水和咸水域中最常见的藻华物种。这些藻华会使水变色，呈红色和棕色，深浅不一，另外一些藻华则具有生物发光性。尽管已表明个别海洋藻华事件的原因随年份和位置的不同而不同，但养分输入一旦到达海岸线，可能有助于维持藻华泛滥事件。
一些鞭毛藻产生囊肿，这些囊肿是在开花过程中产生的休眠“种子”，能够在恶劣条件下生活。当有利的条件恢复时，囊肿破裂，囊肿发芽并在水中填充新一代的光合活性细胞，这些细胞会再次开花。
海洋藻华产生的毒素可能会导致神经毒性贝类中毒，遗忘性贝类中毒，腹泻性贝类中毒，鱼类中的瓜瓜类中毒，人类呼吸道刺激或贝类污染。一些海洋藻华也会影响鱼类，海洋哺乳动物和鸟类的中枢神经系统。
在海洋和淡水环境中，也有一些藻华不会直接影响人类，但会杀死鱼类，贝类和无脊椎动物，或引起其它生态系统影响，例如藻华会遮蔽水生植物，窒息珊瑚或使水中的氧气枯竭，淡水中的鱼类死亡可能是金藻造成的，而金藻泛滥则对河口的许多生态系统造成了影响。
小心你的狗狗，别让狗狗碰到蓝藻。
狗比人更容易受到蓝细菌中毒的影响，狗经常被藻类浮渣气味吸引，这时狗狗很容易跑到河边去接触藻类。当狗狗离开水后，狗的毛皮和爪子会沾染藻类毒素并传播毒素。因此，如果您的狗狗曾经在湖水或池塘中游泳，身上带有可疑的藻类，请密切监视您的狗狗是否有蓝藻中毒的迹象，并确保用清水冲洗狗狗。
狗狗接触蓝藻的毒素后可能会在半小时到一小时内出现中毒迹象，这具体取决于狗狗的体型，毒素的类型，毒素的浓度，以及狗摄入了多少毒素。在严重的情况下，狗狗会在几分钟内显示出蓝细菌中毒的迹象，并在毒素发作后一小时内死亡。
作为预防措施，请勿让狗狗在变色的水中游泳，卷入或吃海滩上堆积的藻类，当然人类也不要用手去触碰海边堆积的有毒藻类。
NOAA拨款研究藻华
美国国家海洋和大气管理局的国家海岸海洋科学中心（NCCOS）在财年拨款了万美元，用于资助全国藻华研究。
获奖者会进行研究，以确定水华毒性增加的条件。模拟毒素从水到贝类，鱼类和海洋哺乳动物的运动，并改善毒素监测和预报。这项研究计划可帮助美国各州和地区减轻藻华的影响，其中包括污染的饮用水，渔业关闭以及对休闲和旅游业的破坏。
美国国家海洋局及其合作伙伴提供了生态系统科学解决方案，带来了研究，科学信息和工具来维持蓬勃发展的沿海社区和经济。
藻华事件会持续多长时间？
藻华事件的持续时间取决于许多因素，因此无法提前进行预测。例如，美国佛罗里达的藻华可能会持续数周至一年以上，也可能消退然后再发生。水华的持续时间取决于影响其生长和持久性的物理和生物条件，包括阳光，水温，营养和盐分，以及风速和水流的速度和方向。
科学家可以预测有害藻类的繁殖，类似于飓风的预测。
墨西哥湾的NOAA有害藻华运行预测系统会确定藻华是否包含有毒物种，其数量，大小，走向以及是否会增加等。就像天气预报一样，该系统可以为人民提供预警，以便在更短的时间内更精确地测试和关闭海滩和贝类床。
该系统依靠卫星图像，实地观测，模型，公共卫生报告和浮标数据来提供有关水华事件的信息。预报员使用这些数据和信息创建公共的藻华状况报告，以提供可能对该地区的人们造成呼吸道刺激影响的可能性。
美国海洋管理局的海洋学家分析可用的数据和模型，以便创建准确的公告，为了确保最高的准确性，所有可运行的藻华预测在发布之前都要接受二次审核。
有害藻类大量繁殖现象并非墨西哥湾独有，因此，美国海洋管理局会与缅因州，马萨诸塞州，俄亥俄州，华盛顿州，俄勒冈州，加利福尼亚州以及美国其它地方的地方机构合作，以扩大全国范围内的藻华现象预测。
由于藻华泛滥，海洋出现了大量“死区”
年，科学家发现了不需要氧气就能生存在地中海底部深层沉积物中的多细胞动物。除了某些非常简单的细菌和单细胞生物以外，它们是我们星球上唯一可以在缺氧环境中生存的生命形式。
与陆地上的生命一样，几乎所有海洋生物都依赖氧气生存。这是使海洋生物运转的关键要素。海洋生物的多样性和生产力，以及使海洋生物保持平衡的复杂生物化学循环，都取决于氧气。
然而，似乎海洋的氧气不太够用了。
海洋中长时间处于这些缺氧状态的区域通常被称为“死区”。
缺氧是指水中的氧气浓度非常低以至于对生物有害，在这种条件下几乎没有生物可以生存。科学家将缺氧水定义为氧气浓度低于每升2毫克的水。现在很多鱼类被困在“死区”之内，所以我们会看到许多鱼类因缺氧而死亡。
缺氧会影响鱼的栖息地，其它无法移动的生物，例如贝类和蠕虫等，会被困住并窒息而死，它们无法做出逃跑的行动。
棕色虾是墨西哥湾的大型商业性渔业，今日在海湾发生缺氧的地区曾经是渔民捕捞这些虾的主要场所。
棕色虾的栖息地减少了25％。这是因为海水缺氧会影响到底层动物，从而夺走鱼类，甲壳类动物和其它食物的食物来源，并在整个食物链中产生连锁反应。
海水缺氧对鱼类也有亚致死作用，随着研究的进展，人们对此的认识越来越好。
亚致死作用意味着鱼类无需受到死亡的影响，可以通过暴露于低氧环境而受到影响，这对鱼类的功能具有一定的生理影响。墨西哥湾研究发现了一些常见的问题，即某些鱼，尤其是底层鱼类的繁殖潜力和生长潜力甚至会受到间歇性低氧暴露的影响。
你可以想象，如果这些鱼是居住在底层的鱼，它们可能会挂在缺氧区域的边缘，但是它们仍会通过觅食活动和逃避捕食者的活动而保持一定的接触度。因此，它们在缺氧区域内外暴露。这种间歇性接触会导致严重的生殖损伤，性别变化和其它奇怪的事情。
科学家们现在正在研究预测每年逐年暴露于缺氧的鱼类的累积亚致死效应，和如何导致鱼类种群长期减少的模型。
这很复杂，因为缺氧对鱼类的普遍影响不是杀鱼。缺氧通常通过这些亚致死作用和间接作用影响它们。整个食物链的影响，以及低氧暴露对生殖功能损害和生长潜能降低的亚致死作用。这些很难理解，需要复杂的模型来尝试将对鱼类健康的不利影响与其它与缺氧同时相互作用的因素区分开来。但是科学家在使用这些模型方面取得了一些进展。
我们以墨西哥湾的褐虾来讨论缺氧影响的复杂性。
年的一项研究发现，在缺氧较大的年份，对市场上出售的虾的大小有影响，出售的小规格虾的比例有所增加，这可能是因为海水缺氧导致虾类生长速度降低。另一个因素是，当海水形成缺氧时，鱼和虾会在边缘聚集。
它们想避免缺氧，但它们倾向于停留在边缘，因为那里有许多食物来源。但是渔民知道这一点，因此他们知道缺氧形成时的去向，因此可以瞄准鱼和虾进行大量的捕捞。于是渔民认为一些小虾被捕捞了，减少了大虾的捕捞。这对当地渔民的经济利益产生了不利影响，褐虾是墨西哥湾最大的商业市场，所以这是一个重大发现。
低氧条件可以在某些条件下自然发生。记录表明，很早之前藻华现象是偶发事件，通常规模较小。但是现在，海洋中发生缺氧的区域可能很大。以墨西哥湾为例，年，海洋死区的测量面积为平方英里，约等于新泽西州的面积，这是有史以来最大的记录。
为什么今天的死区更大，这是什么原因造成的？
这都是人类活动造成的。罪魁祸首是污水的径流，这些污水从农业和发达的土地上带走了来自农业的大量养分，流向海洋。
目前，农民在玉米等作物上使用了大量的肥料，就肥料的使用而言，玉米实际上是一种效率很低的植物，因此，大量玉米肥料就会泄漏出去，并且营养物质会沿着河水进入墨西哥湾，刺激藻类的繁殖。
营养物导致藻类过度生长，从而导致藻类大量繁殖。藻华在某个时刻开始降解并沉入底部，细菌在这些藻类上起作用，它们分解了藻类。然后，它们从水中消耗氧气，因此导致海洋产生低氧水或缺氧。
对于海湾地区，死区通常在春季开始形成，因为那时候作物正大量施肥。缺氧条件持续存在并在夏季的某个时候达到高峰，这是因为条件合适，可以防止水层混合。然后，在秋季和冬季，当营养物质的流动速度降低且温度和其它条件更有利于海湾地区的水更容易混合在一起时，死区就会消失。然后在下一个春天重新开始。
但是营养并不是导致海洋中氧气减少的唯一因素。还有一个使缺氧问题复杂化的大变量：气候变化。全球变暖导致海水缺氧的因素是什么？
气候变化与缺氧之间存在联系，而且一切都朝着错误的方向发展。这主要是由于三个因素：氧气在较高温度下较难溶解，因此较少溶解到海洋中。海洋生物消耗更多的氧气，因为更高的温度有助于更高的代谢率。较高的温度会导致更多的海水分层，这意味着含氧量更高的地表水与更多的低氧底水不能很好地混合。
那么我们能做什么行动来减少海洋死区呢？最直接的办法就是减少流入海洋的养分。
但这是一个巨大的挑战，尤其是在大流域。典型的例子是墨西哥湾缺氧区。美国有41个州的污水排入墨西哥湾，因此我们可以想象管理方面的挑战，这不是一件容易的事。这必须让所有州，所有州机构达成一致，朝着同一个方向努力。为此需要付出很多努力，而且必须有资源，金钱来支持不同的行动。
但是我们可以对污水进行处理然后再排放到海水中。这是一件容易得多的事情，实际上，十年前，由于美国对污水处理厂实施了法规，规定养分含量降低50％才能排放到海水中，因此海水缺氧得以减少。墨西哥海湾从富营养化海湾变成了贫营养化海湾，这意味着水质更清洁，从根本上讲，水质更好。
海水缺氧是一个充满挑战的领域。这是一把双刃剑，因为回报是巨大的。
减少海洋死区对社会有益处，然而剑的另一端是，这通常是一条漫长而漫长的道路，一路上有很多战斗。墨西哥湾仍在进行中，仍然是一个挑战。全世界的海洋都是生命的家，减少海洋藻华对海洋有益。
