在研究的全球1956個大型湖泊中，近半數湖泊發(fā)生過藻華（圖1）。藻華的地理分布存在顯著區(qū)域差異：歐洲湖泊的藻華最為嚴重，北美洲次之，中亞和東亞地區(qū)（尤其是長江下游流域）以及南美洲東南部、非洲東部和南部的湖泊也頻繁發(fā)生藻華。然而，整體上南半球湖泊的藻華頻率低于北半球。此外，面積小于1000平方公里的湖泊藻華頻率較高，而面積更大的湖泊藻華事件多集中在沿岸淺水區(qū)域。
圖1. 2003至 2022 年期間大型淡水湖泊藻華暴發(fā)的全球分布模式。
圖中顏色表示有藻華暴發(fā)記錄湖泊（n= 962）的20年平均年暴發(fā)頻率，箱線圖展示全球及各大洲的統(tǒng)計分布特征。南美洲（SA），n = 117；非洲（AF），n = 88；歐洲（EU），n =139；北美洲（NA），n = 279；亞洲（AS），n = 316；大洋洲（OC），n = 24。
在620個具有10年以上藻華暴發(fā)記錄的湖泊中，504個湖泊的藻華頻率呈現出上升趨勢。全球湖泊的年中值藻華暴發(fā)頻率在過去20年中以每年1.8%的速率顯著增加（圖2）。其中，亞熱帶地區(qū)的藻華頻率增長尤為顯著，51.9%的湖泊顯示出顯著增長趨勢，僅有11.1%的湖泊表現出下降趨勢。相比之下，熱帶地區(qū)藻華頻率的增長較為平緩（+1.4%/年）。
時間維度上，藻華暴發(fā)頻率的增長在2015年之后顯著加速。2016-2022年期間，湖泊藻華暴發(fā)頻率的中值相對增長率為+4.6%/年，是2003-2015年期間（+1.1%/年）的四倍。
(a) 具有10年以上藻華暴發(fā)記錄湖泊（n= 620）的暴發(fā)頻率變化趨勢。(b) 統(tǒng)計了四種不同變化趨勢的湖泊比例：顯著增加（Sig. Inc.）、非顯著增加（Inc.）、顯著減少（Sig. Dec.）及非顯著減少（Dec.）。(c) 全球藻華暴發(fā)頻率中位數的長期變化趨勢，并標注了線性斜率和 P 值。同時繪制了對應時間段的中位數氣溫，及其與藻華暴發(fā)頻率的相關性（R）。
研究發(fā)現，受藻華影響的湖泊其年平均藻華頻率與氣溫波動密切相關，相關系數達0.43（P0.05）。在44.8%的受影響湖泊中，氣溫對藻華頻率的影響比降水、風速等氣象參數以及營養(yǎng)濃度更為顯著。當氣溫超過20°C時，59.4%的藻華事件集中發(fā)生，這表明溫暖的氣候條件為藻類的生長和暴發(fā)提供了有利環(huán)境。
盡管氣象因素在藻華暴發(fā)中扮演重要角色，但營養(yǎng)物質的輸入同樣不可忽視。研究顯示，人類活動造成的氮輸入與藻華暴發(fā)頻率顯著相關，尤其是農田和牧場的排放。在部分湖泊中，由于營養(yǎng)物質輸入已經達到飽和狀態(tài)，其作用減弱；而在其他湖泊中，藻華暴發(fā)則是多種因素共同作用的復雜結果。
該研究強調了氣候變暖對藻華加劇的放大作用，特別是在中高緯度湖泊中這一影響尤為顯著。盡管該研究聚焦于大型湖泊，但小型湖泊也表現出類似的藻華趨勢。這些發(fā)現不僅為理解全球藻華動態(tài)提供了重要科學依據，也對制定有效的治理策略具有重要意義。藻華的監(jiān)測數據對于分析水體富營養(yǎng)化及其對生態(tài)系統(tǒng)、人類健康和社會經濟的影響至關重要，有助于推動聯合國可持續(xù)發(fā)展目標的實現。
