荧光海滩
生物发光现象
荧光海滩又称火星潮、荧光海、蓝眼泪,是一种生物发光现象,由发光浮游生物形成。色彩分为两种,一种是成片蓝色光斑,另一种是持续闪烁的绿色光点。
荧光海中最常见的发光生物是夜光藻(又称夜光虫,Noctiluca scintillans),主要分布在温带和亚热带近岸水域,属于双鞭毛虫门的一种。如果温度和氧气含量适宜,藻类会大量繁殖,当有海浪或海水被人为搅动时,就会发出蓝色的光。
生活污水排入大海后会增加近岸水域的氮含量,造成海水富营养化。海水富营养化会加速藻类繁殖,加剧蓝色荧光海现象。“赤潮”现象的产生原因也与此类似。如果一个地方出现类似现象,就要注意该地区的海水水质是否发生变化,同时减少食用贝类、鱼类和虾类,避免引起食用中毒。
世界各地都有发生这种现象。截至2023年,全世界有多个地方先后报道出现这种奇特现象,包括波多黎各、澳大利亚、马尔代夫、中国大连的大黑石村浴场等地。
形成原理
海藻形成
荧光海中最常见的发光生物是夜光藻(又称夜光虫,Noctiluca scintillans),在拉丁语中意为“闪闪发光的夜灯”。它是浮游甲藻的一种,主要分布在温带亚热带近岸水域,属于常见藻类。如果温度和氧气含量适宜,藻类会大量繁殖,当有海浪或海水被人为搅动时,就会发出蓝色的光。
夜光藻发光是一种保护机制,它的天敌是桡足类节肢动物门,突然发光可以吓退它们,或者用光线把更大的动物引来,先把桡足类动物吃掉。现已知的生物发光体系的发光机理分为两大类,一类是荧光素—荧光素酶体系,另一类是由ca(clo)2+触发发光蛋白机制。夜光藻的发光机制属于前者。夜光藻本身不具有毒性,但是它的出现代表了海洋环境的恶化。海水富营养化,使得夜光藻作为食物的细菌、蓝菌门单细胞藻类数量增加,有可能造成夜光藻的爆发性增长,从而形成赤潮
荧光乌贼形成
在日本的富山湾海域,每年3至6月会被蓝光点亮,是海里荧光乌贼造成此情形。富山湾位于日本北陆东北部,是本州岛日本海侧最大的外洋性内湾,海域含有各种矿物质及有机化合物,大量的荧光乌贼常年生活在海底。每年,荧光乌贼便会聚集到海面产卵。有时上百万的荧光乌贼聚集在一起,把海湾照亮,于是便形成了荧光海滩景观。
形成条件
夜光藻种群动态受到水文要素(温度、盐度等)、生物要素(中型浮游动物等)和气象要素(风速、风向等)等的影响。食物对红色夜光藻的生长尤为重要,但在不同水域其影响有较大的差异。
红色夜光藻适温范围为10-25℃。
要有往陆地方向刮的风,在刮风时候,风将夜光藻吹到岸边区域,观察到荧光海的几率会增加。
一般会出现在海湾。海湾更利于荧光藻的聚集和繁殖,一片三面环陆的海洋是观看荧光海的最佳地点。
涨潮的时候荧光现象更明显。由于夜光藻发出荧光需要外界的扰动,在涨潮的时候海浪较大的扰动会使夜光藻发光。而退潮的时候,大量近海的夜光藻会遗留在沙滩上。
下过大雨之后不宜观看荧光海。夜光藻的最适盐度应在29-33之间,种群主要分布于海水表层,下过暴雨或梅雨季节表层水体盐度急降,这对夜光藻种群具有巨大的破坏力。
科学家研究认为,大雨过后,进入海水中的养分会成为夜光藻的“食物”,因此,雨过天晴的那几天,是探寻“希氏弯喉海萤”的最佳时机。
出现地点
南太平洋地区成了“蓝色荧光海”频繁出现的区域,澳大利亚塔斯马尼亚州南澳大利亚州林肯港,悉尼海滩都曾出现。
防范措施
观赏时,不要刻意把夜光藻涂抹到脸上,尤其不能进入嘴里和眼睛里。一般来说,这些小东西附着在身体上不会对人造成影响。潮汐和人为搅动的对夜光藻是“致命的”,但从它们的繁殖方式和数量看又不足以危害到它们。
甲藻等在生长过程中会合成多种毒素,如短裸甲藻毒素(BTX)等,这些毒素可通过富集作用累积在贝类等海产体内, 增加海洋食品的安全风险。因此,对于“ 荧光海滩” 的出现, 相关部门应加强水质监测,查明发生原因,并对可能出现的环境风险做好相应的准备。
环境影响
夜光藻暴发时,大量细胞黏附在鱼的鳃部,可导致鱼类因窒息而大死亡,而死亡鱼类的降解过程大量消耗溶解氧、并释放硫化氢等有毒物质,对水体环境造成破坏;有毒物质在鱼、贝类体内积累,人食用之后可能弓|起中毒或死亡;夜光藻会摄食鱼卵,造成渔业产量下降;夜光藻增加还会改变浮游植物群落结构,它们对硅藻桡足类粪便的摄食,阻止了硅藻和桡足类粪便的沉降,不利于被固定的有机碳最终被储存在相对稳定的碳储库中(如埋藏在海底,变成不易降解的形式等)
在中国,甲藻类是近海赤潮最主要的藻类组成,大量的繁殖、死亡和分解过程中会急剧消耗水体中的氧气,造成其他海洋生物窒息死亡,严重威胁海水质量和人工养殖产业。根据报告显示,近几年来中国沿海渔民患恶性肿瘤的几率远高于内陆地区。由此说明海洋污染对人类身体健康已经产生了极其恶劣的影响。
现象观测
截至2023年,全世界有多个地方先后报道出现这种奇特现象,包括波多黎各澳大利亚马尔代夫、中国大连的大黑石村浴场等地。
2014年1月,马尔代夫出现“荧光海滩”,由发光浮游生物点亮形成。
2015年4月,澳大利亚新南威尔士州南海岸杰维斯湾海湾(Jervis Bay)的夜晚被大量蓝色荧光海藻点亮,如置身电影《阿凡达》的世界中。
2020年10月27日,辽宁葫芦岛市望海寺海边出现了罕见的荧光海,海浪自带魔幻般的蓝光,在夜晚照亮了葫芦岛的海滩。荧光海实际上是一种生物发光现象,由发光浮游生物形成。
2021年2月22日晚,多段洲岛荧光海滩的视频在微信朋友圈中传播。视频画面显示,在涠洲岛一处海滩上,密集的蓝色光点随海浪漂浮闪烁。
2023年3月,深圳市西涌海滩拍摄到荧光海现象。每年春季温度快速升高的时候,海域发生快速的藻类暴发现象,荧光藻算其中一种。深圳市监测到的荧光海一般发生在3月份,随着后续温度升高。
2023年9月,市民聚集在青岛八大峡附近海滩,观赏拍摄有“蓝眼泪”之称的“荧光海”。
目录
概述
形成原理
海藻形成
荧光乌贼形成
形成条件
出现地点
防范措施
环境影响
现象观测
参考资料