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为探究气候变化与污染对热带海洋生态系统的影响，研究人员以几内亚湾沿岸硅藻 Thalassiosira weissflogii 为对象，研究温度、芘和镉单独及联合作用。结果表明温度影响显著，污染物联合非适宜温度加剧负面效应。该研究助力生态保护策略制定。
在地球的海洋生态系统中，几内亚湾这片区域犹如一颗璀璨却又脆弱的明珠。近年来，全球气候不断变化，几内亚湾也未能幸免。海面持续升温，大量的温室气体排放让海水 “发烧”，1993 - 2022 年期间，全球海洋 0 - 700 米深度平均每年每平方米吸收 0.38（±0.05） - 0.44（±0.10）瓦的热量，2023 年全球平均海表温度更是比上一年上升了 0.34°C。与此同时，人类活动频繁，大量有害污染物涌入几内亚湾的沿海环境。石油勘探带来了漏油、化学排放，非法小规模金矿开采（“galamsey”）让河流和沿海水域布满沉积物和有毒化学物质。
这些变化给几内亚湾的生态系统带来了巨大的压力。鱼类的迁徙路线被打乱，鱼群数量减少，严重影响了当地以渔业为生的社区。浮游植物作为海洋食物链的基础，也受到了极大的影响。在加纳沿海水域，随着海水变暖，浮游植物数量在上升流季节不增反降，这对整个海洋生态系统的稳定构成了严重威胁。然而，目前对于气候变化和污染在热带海洋生态系统中如何相互作用，人们了解得还非常有限。现有的许多生态毒理学风险评估，大多依赖从温带研究中推断的数据，这使得在预测全球气候变化下的初级生产时充满了不确定性。
为了填补这一知识空白，来自国外（丹麦技术大学国家水生资源研究所等）的研究人员开展了一项针对几内亚湾的研究。他们将目光聚焦在一种常见的海洋浮游植物 —— 硅藻（Thalassiosira weissflogii）上，探究温度、多环芳烃（PAHs）中的芘以及重金属镉对其的影响。这项研究成果发表在《Aquatic Toxicology》上，为我们理解热带海洋生态系统提供了关键的线索。
研究人员主要运用了藻类培养驯化以及不同条件下的暴露实验技术。他们从丹麦技术大学国家水生资源研究所获取 Thalassiosira weissflogii，在模拟几内亚湾稳定水文期的条件下驯化两个月。之后，分别设置不同温度、不同污染物单独作用以及两者联合作用的实验条件，观察硅藻的生长和生理变化。
温度对硅藻生长的影响
在温度实验中，研究人员发现硅藻的平均细胞密度、叶绿素 a 和干生物质浓度随着温度的升高而增加，在 30°C 和 32°C 时达到峰值，之后随着温度进一步升高有所下降。这表明，适度升温在一定程度上可以促进硅藻生长，但过高的温度也会产生负面影响。不过，通过双因素方差分析发现，时间才是影响硅藻生长参数的主要因素。
污染物单独作用的影响
研究人员还评估了芘和镉单独作用时对硅藻的影响。结果显示，芘对硅藻的细胞密度和干生物质有显著影响，而镉对所有测量参数的影响较小。这说明不同污染物对硅藻的毒性效应存在差异。
污染物与温度联合作用的影响
在联合应激实验中，研究人员发现，在 24°C 和 32°C 时，芘和镉组合的负面影响更为严重，而在最适宜温度 28°C 时，硅藻受到的负面影响则有所减轻。这表明适宜的温度能够在一定程度上缓解污染物对硅藻的毒性作用，而不适宜的温度会加剧这种负面效应。
综合来看，该研究得出结论：Thalassiosira weissflogii 在 28°C 的最适宜温度条件下生长良好，但偏离这一温度会显著损害其生理性能。芘和镉浓度的升高会单独损害硅藻的生长和光合效率，当与非最适宜温度（24°C 或 32°C）结合时，这些负面影响会明显加剧。
这项研究意义重大。它不仅揭示了温度在调节污染物对 Thalassiosira weissflogii 影响中的关键作用，强调了热带生态系统中硅藻对温度的敏感性，还为我们理解海洋温度上升和污染加剧对热带浮游植物动态和初级生产力的影响提供了重要依据。同时，研究还强调了在海洋生态系统模型中纳入热阈值的重要性，有助于更准确地预测气候变化情景下沿海和海洋食物网的变化，为制定区域特定的环境保护策略提供了有力支持。
