中欧最受欢迎的度假胜地之一，瑞士苏黎世湖的湖水变暖，为包括有毒蓝藻Planktothrix rubescens在内的藻类大量繁殖创造了理想的环境。它有可能对人类、动物以及推动湖区经济发展的旅游业造成危害。
尽管有害藻华的记录已有一百多年，但最近病例的数量和频率急剧增加。
根据在主要科学期刊上发表的研究，苏黎世湖绝非个例。蓝藻现在威胁着世界上一些最大水体的生态福祉，包括非洲的维多利亚湖、美国和加拿大的伊利湖、中国的太湖、北欧的波罗的海以及西亚的里海。它们还在西伯利亚东部的科科捷尔湖被发现，该湖毗邻世界上最大的、最深和最古老的淡水湖贝加尔湖。贝加尔湖拥有世界上20%的未冻淡水储量。
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蓝藻爆发与大规模鱼类死亡、野生动物死亡以及人类的肝功能衰竭和不可逆转的神经系统疾病有关。
大多数藻类需要大量的磷才能生存，而其他藻类也需要氮。没有比未经处理的污水更好的磷来源了。自 20 世纪 70 年代以来，欧洲和其他地方的当地政府实施了广泛的污水处理计划。
苏黎世湖的湖泊修复计划有效地消除了由湖畔城镇和旅游区的污水和肥料径流造成的富含磷的污染。科学家和水文学家推断，一旦浮游植物和藻类失去了所需的营养物质，有毒藻华将成为过去。
有一段时间，湖泊似乎又要变得清澈、安全，对度假者具有吸引力了。但是，苏黎世大学植物生物学研究所的苏黎世湖湖沼站的科学家托马斯·波施研究员发现，尽管进行了数十年的修复工作，某些有毒浮游植物的数量再次上升。
波施研究苏黎世湖已经十多年了。他发现，平均气温的升高以及随之而来的地表水温度变化，为P. rubescens 在近乎史诗般的比例下生存和繁殖提供了理想的条件。
波施说：“在 20 世纪 40 年代到 50 年代，西欧的所有湖泊都受到未经处理的污水的影响。” “然后在 20 世纪 70 年代，我们开始处理废水。问题解决了。”或者，他补充说，我们当时是这么认为的。他的测量结果表明，自 1990 年以来，尽管磷的含量急剧下降，但整个湖泊的P. rubescens生物量一直在上升。其中一个原因是P. rubescens不需要大量的磷。它靠氮繁荣生长。
波施补充说：“氮的浓度并没有减少多少。” “现在湖泊的化学成分有利于P. rubescens。”
当循环停止时，藻类爆发
导致P. rubescens成功繁殖的另一个因素是年度湖面温度的变化。冬季的寒冷和夏季的温暖之间的温度梯度越大，湖水在自然对流中混合得就越多。这种循环使藻类种群的平衡保持了数百万年。
随着地表在冰冻的冬季后变暖，100 米以下的深处富含营养物质、缺氧的水上升到地表并重新充氧。较温暖、富含氧气的水循环到底部，完成循环。但是，随着气候变暖，湖面停止结冰。一旦发生这种情况，湖水就会停止混合。
较少的混合为P. rubescens创造了理想的环境，它具有光合作用，并在水面和大约 70 米的深度之间繁殖，那里阳光微弱但仍然可以穿透。P. rubescens在解剖学上非常适合处理这种环境。它有一个气泡，使其可以漂浮在 70 到 90 米之间。
然而，在 100 米以下的较高压力下，气泡会破裂，生物体死亡。过去，正常的混合每年会将这些浮游植物（包括蓝藻在内的更大的微生物类别）旋转到 100 米以下，从而杀死它们。现在，它们并不总是混合到其生存阈值以下。
正如波施所说：“湖面变暖会产生施肥效应。”无论对于苏黎世湖还是对于世界各地的许多其他湖泊来说，这个结果都不是好兆头。
位于意大利北部深水湖链一部分的南部阿尔卑斯山的加尔达湖也拥有大量的P. rubescens种群。埃德蒙·马赫基金会（一个农业机构）的湖沼学和淡水生态研究小组的研究员尼科·萨尔马索多年来一直研究这个湖。他说，P. rubescens占该湖中发现的蓝藻生物量的 85%。
加尔达湖及其在意大利北部湖区（包括科莫湖、奥尔塔湖和马焦雷湖）的邻近湖泊的健康是该地区经济的基础。
萨尔马索说：“仅加尔达湖每年就吸引超过 2500 万游客。” 还有更大的科莫湖，它也有季节性的蓝藻爆发。它的存在以及其他浮游植物的存在，使湖水看起来浑浊且毫无吸引力。
萨尔马索说：“所有这些湖泊曾经都是贫营养的”，意思是营养浓度低、植物生长少，不支持生命。“控制蓝藻的唯一方法是控制外部营养负荷。”
马焦雷湖的成功修复工作已将该湖恢复到接近贫营养的状态。在欧洲和意大利政府的大量资金投入下，居民和游客希望在加尔达湖也能看到同样的情况。
有毒的遗留物 P. rubescens及其在藻类和浮游植物世界的近亲，包括其他几种蓝藻，对人们的威胁远比看起来浑浊的水更严重。
萨尔马索说：“蓝藻会产生肝毒素和神经毒素。” “在欧洲不同[亚高山]湖泊类型中，人们对此非常关注。在欧洲，动物已经在某些受严重影响的湖泊中死亡。少量的蓝藻毒素可能会产生很大的影响，你不会希望出现这种情况。”
现在，人们还怀疑蓝藻是导致重大神经系统疾病的根源，这些疾病长期以来被认为是由于遗传基因突变引起的。
在具有里程碑意义的科学论文中，研究员保罗·考克斯及其在怀俄明州杰克逊的民族医学研究所的同事发现，蓝藻会产生一种称为 BMAA 的神经毒性氨基酸。在患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症 (ALS)、阿尔茨海默病和帕金森病患者的大脑中都发现了它。从流行病学上讲，这种相关性并不牵强。
在新罕布什尔州马斯科马湖周围的地区，绘制新的 ALS 病例的研究人员发现，在已知蓝藻爆发地区的患者中，该疾病的患病率是正常发病率的 10 到 25 倍。在法国南部，那里发生过大量的 ALS 病例，研究人员在当地一种受欢迎的美味佳肴牡蛎中发现了高浓度的 BMAA，牡蛎会浓缩毒素。
尽管科学家们不愿将特定微生物与特定的疾病爆发直接联系起来，但许多观察人士清楚地看到，气候变化正在使世界对某些可能造成危害的生物体更加友好。蓝藻与 ALS、帕金森病和阿尔茨海默病发病率之间的因果关系证据正在缓慢但稳步增加。
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