紅潮是什麼？

紅潮

世界各地對紅潮都十分重視，因為紅潮不單可引致魚類和無脊椎動物大量死亡，人類更會因吃了受污染的貝類而中毒 (最常見的是 ‘麻痺性貝類中毒’ )。由於紅潮帶來的經濟損失和健康威脅十分嚴重，所以很多國家都推行廣泛的監察和控制計劃。

香港四周的海域 (尤其是吐露港) 有時會出現一種粉紅的顏色，這就是由紅潮造成的。紅潮是由一種或數種單細胞藻類密集而成，其中大多是渦鞭毛藻。香港最早有紅潮出現的紀錄是在一九五七年，自那時開始紀錄便不斷增加。 吐露港在一九八四、八五和八六年，分別有十五、十六和十七宗紅潮報告。在香港，迄今共有十八種藻類被鑑定可引起紅潮，其中十五種是渦鞭毛藻，最常見的包括夜光藻、裸甲藻和原甲藻 (後兩種可產生毒素)。附表顯示從一九七五到一九八四年間紅潮在不同季節出現的次數，從中我們可以得知紅潮多在春季 (三、四月) 出現。


一九七五到一九八四年間紅潮在不同季節出現的次數

一般相信，將大量有機物質排進香港的沿岸水域 (即污染)，會引發渦鞭藻劇烈增長﹔而春季氣溫上升、光度增強，上水體垂直混和較少，水面鹽分較低，即可觸發紅潮。在紅潮生物當中，產生毒素的品種可引致魚類和海洋無脊椎動物死亡，其毒素更可積聚在貝類體內，以至人類吃了之後中毒，中毒的類型包括﹕麻痺性貝類中毒、毒害神經性貝類中毒，以及腹瀉性貝類中毒。紅潮更通常會導致海水脫氧，使魚類因缺氧或腮阻塞而死亡。

到目前為止，有毒紅潮對香港的主要影響只在於使海魚養殖業受損失。在一九八零和八四年之間，紅潮共造成十一宗養殖海魚死亡事件，損失魚類八十六公噸，總值四百二十萬港元。暫時沒有證據顯示紅潮對香港的貝類養殖業有影響，但由於有毒紅潮主要威脅到的不是貝類本身，而是吃貝類的人，所以漁農處一直對紅潮進行毒素測驗；他們的結論是，雖然迄今香港仍未發生過貝類中毒事件，但貝類積聚毒素的潛在危險是不容忽視的。因此，目前香港所採取的紅潮控制措施，主要是集中於水產養殖業。

紅潮也可輕度刺激游泳人仕的眼睛、皮膚和呼吸糸統，然而此類事件在香港並無生的紀錄﹔不過，游泳人士不把這些小毛病宣揚出來，以致沒有紀錄，也是不足為怪的。被紅潮殺死的魚類和無脊椎動物可能被沖到岸上，腐爛發臭，降低海灘的康樂價值。在香港，這類事件只發生過一次，一九八零年，吐露港的西南岸被影響了數日。

正如本文較早前提及，漁農處推行的紅潮控制措施，要是關注到水產養殖業所受到的影響，但計劃亦包括貝類毒素測驗，以便監察紅潮對人類健康造成的危害。該等措施包括一項行動計劃﹕政府所有在沿岸海域進行例行工作的部門、市民、漁民和海產養殖人士，如見到紅潮，應立即向漁農處報告，以便他們進行調查，並向有關人士是出預防措施﹔此外，漁農處亦有一項支援計劃，其中包括對紅潮的研究和各種教育項目。雖然香港的海水污染日益嚴重，紅潮的發生似乎勢必增多，但我們仍然希望上述措施能有效地減少紅潮在香港造成的不良影響。

紅潮多發生在海水，也有可能發生在淡水，目前國內對紅潮的研究以淡水為主，但由於台灣發生紅潮的次數並不多，所以資料上仍較為貧乏;世界上的紅潮現象則較常發生在海水，故以海水的研究資料較多。本文主要亦針對海水情況來加以探討。


二、紅潮的定義


紅潮(red tide)，或紅水(red water)之名稱早在舊約聖經的摩西時代(約在公元前1500年)就已有記載，但其定義尚未明確。紅潮最早有科學的紀錄是在1820年;但最重要的是1839年達爾文(Charis Darwin)乘獵犬號(Beagle)探險世界的航行，於智利近海發現有藍藻(Trichodesmium sp.)大量繁殖，一般人始對紅潮現象開始注意。1884年美國佛羅里達州沿海曾發生鞭毛藻(Gymnodiniium Breve)之大量繁殖而使海水變色，導致魚類大量死亡;1889年日人西川藤吉在靜岡縣中江浦中發現夜光藻(Noctiluca)之紅潮，同年又在三重縣鳥羽島港內發現鞭毛藻(Gonyaulax)之紅潮。自此之後，紅潮狀況與組成才逐漸被世人所了解。



『紅潮Red Tide』一詞乃西方慣用的說法，其所指涉包含多種不同的「水華現象(blooming)」:浮游性的藻類在適合的環境條件下(通常是水體優氧化的結果)會大量繁殖，因藻體光合色素的存在，加以細胞密度高而造成有色水的現象均稱之，並不僅限於有害或紅色的藻類。中文另有『赤潮』一詞的說法。



三、紅潮的發生



(一)紅潮與藻類



地球上已知現存的藻類種類約在19000~25000種之間，大部分的藻類均生活在有水的環境中，包括淡水、鹹淡水及海洋等水域，或潮濕的樹幹、樹皮、岩石、土壤表面等。不同的藻類細胞可於寒冰地帶、溫帶、亞熱帶、熱帶等不同的氣候條件下生長，提供了地球上所需的氧氣以及作為食物鏈中的基礎初級生產者。浮游生物藻類會造成水華現象，此往往使得水體中的其他生物死亡，甚至嚴重威脅到人類的健康。有的浮游生物或附著生藻類對生長環境的改變特別敏感，會因環境因子的改變而迅速死亡或能忍受而存活下來，因此可作為生物指標來判定水質的等級。



能引起紅潮的甲藻有20多種(如表一)，其一，以夜光藻、裸甲藻和膝溝藻最為常見。由於紅潮生物種類及其數量的不同，發生紅潮的海水顏色也有所差異。例如:夜光藻產生的紅潮海水呈桃紅色，而大多數甲藻產生的紅潮呈褐色或黃色;通常這些海水為黏稠性並具有臭味。有時海水之變色是物理現象或化學性質所形成的，這些都不能稱為紅潮。



甲藻的種類多、分類廣，幾乎遍及世界各個海域，但以在熱帶海的種類為多，其中又以多甲藻屬、角藻屬和膝溝藻屬及夜光藻較為重要。溫度和鹽度是影響甲藻平面分布的主要因素。在南大西洋，16℃等溫線可以作為一個界線;在90種甲藻中，出現於16℃等溫線以北水域有68種(暖水種)，出現於16℃以南水域有17種(冷水種)，而南北水域共有的只有5種。在高鹽度和低磷酸鹽水域中會出現更高的種類多樣性。甲藻的種類組成及其數量具有明顯的季節變化。



表一 引起紅潮的甲藻類



種類名稱

出現的海區

危害情形



Noctiluca scientillans

南非、印度、日本

機械阻塞、影響呼吸



Gymnodinium breve

(美)佛羅里達

有毒素



G.splendeus

(美)佛羅里達

有毒素



G.nelsoni



G.veneficum



G.mikimotai



G.sanguineum

日本Gokasho灣



Goniaulax polyedra

(美)加利福尼亞灣

有毒素



G.catenella

(美)加利福尼亞灣

劇毒



G.monialata

(美)佛羅里達

有毒素



G.minima

(美)佛羅里達

有毒素



G.famerensis

(美)佛羅里達

有毒素



G.polygramma

日本



Glenodinium rubrum

澳洲、日本

神經毒素



Glenodinium phoneus

(美)加利福尼亞灣



Amphidinium fusiforme

(美)特拉華灣



Prorocentrum micant

(美)加利福尼亞灣、黑海



P.minimum

日本沿岸



Exuviaella baltica

日本沿岸



Eutreptiella sp.

日本沿岸



Cochlodinium calaenatum

(美)佛羅里達



Polykrikos sp.



Peridinium triquenteum

挪威、芬蘭灣



Ceratium tripos

日本沿岸



C.furca

(美)佛羅里達





資料來源:鄭重、李少菁、許振祖(1992)，海洋浮游生物學，pp.89



(二)氣象因素



紅潮之發生受氣候因素影響頗大，此現象多出現於悶熱、風平浪靜的夏季，並多分布在島嶼沿岸及港灣。例如，在印度沿岸的紅潮常發生於東北與西南季風的熱季的晴天。通常這種紅潮的發生是由於降雨使得海水呈層次狀態(Ocean stratification)，緊接著在大雨後由河川帶出大量有機物質急速流入河口，使上下水層發生垂直混合而使浮游生物迅速繁殖起來。



(三)化學因素



除了海上的物理因素(溫度)之外，海水的化學因子變化也是紅潮生物大量繁殖的原因之一。一方面，由於逕流及城市生活污水大量注入海中，營養鹽含量驟升，引起硅藻的大量繁殖，提供了夜光藻的豐富餌料，促使後者的急速增加，從而形成了紅潮。另一方面，由於硅藻的大量繁殖，耗盡了海水中的無機營養鹽，而某些甲藻卻仍能在磷、氮等營養鹽貧乏的條件下生長繁殖。另有些有機物質也會促使紅潮生物急遽地增加;如果海上發生了有機物質的污染，也很可能會引起甲藻的紅潮出現。



(四)生態因素



紅潮有其適當的生態要素，如在適當之水溫、鹽度、pH值及營養值、光照等因素才會發生。通常紅潮之發生均在降雨後又繼續日照所發生。海水鹽度下降會使浮游生物異常繁殖，此乃由於物理性刺激所起。浮游生物pH值之適當通常會隨種類而不同，通常好高鹽度種類都是喜好低pH值，而好低鹽度種類喜好高pH值。營養鹽中如硝酸鹽、磷酸鹽等均為植物性浮游生物生長的要素，但其濃度必須要適當才能大量繁殖。

紅潮是甚麼？

當海水裏的一些微型單細胞、浮游藻類暴發性地大量繁殖，藻類含有的色素引致海水變色，這一種自然生態現象便稱為“藻華”。因應不同的藻類色素，藻華可令海水變成粉紅色、紅色、褐色、褐紅色、深綠色或其他顏色。

大部份藻類會對環境及人類構成威脅，相反它們是基層食物網的能源製造者。

紅潮普遍用來描述由高濃度藻華引致海水變色的現象。然而大部分的紅潮是無害的，有少數的藻類品種，會引起紅潮，令魚類死亡，另外有些藻類，即使在低濃度情況下都有機會產生不良影響，產生毒素污染海產或對人體有害。我們稱這些有不良影響的藻華為“有害藻華”。

無害藻類:叉角藻 諾氏海鏈藻
有害藻類:鏈狀亞歷山大藻 赤潮異彎藻

每年大概有二、三十宗紅潮在香港水域之內發生。然而有害的藻華則並不是經常在本港出現及很少造成大規模的影響。

紅潮多發生在海水，也有可能發生在淡水，目前國內對紅潮的研究以淡水為主，但由於台灣發生紅潮的次數並不多，所以資料上仍較為貧乏;世界上的紅潮現象則較常發生在海水，故以海水的研究資料較多。本文主要亦針對海水情況來加以探討。


紅潮的定義

紅潮(red tide)，或紅水(red water)之名稱早在舊約聖經的摩西時代(約在公元前1500年)就已有記載，但其定義尚未明確。紅潮最早有科學的紀錄是在1820年;但最重要的是1839年達爾文(Charis Darwin)乘獵犬號(Beagle)探險世界的航行，於智利近海發現有藍藻(Trichodesmium sp.)大量繁殖，一般人始對紅潮現象開始注意。1884年美國佛羅里達州沿海曾發生鞭毛藻(Gymnodiniium Breve)之大量繁殖而使海水變色，導致魚類大量死亡;1889年日人西川藤吉在靜岡縣中江浦中發現夜光藻(Noctiluca)之紅潮，同年又在三重縣鳥羽島港內發現鞭毛藻(Gonyaulax)之紅潮。自此之後，紅潮狀況與組成才逐漸被世人所了解。

『紅潮Red Tide』一詞乃西方慣用的說法，其所指涉包含多種不同的「水華現象(blooming)」:浮游性的藻類在適合的環境條件下(通常是水體優氧化的結果)會大量繁殖，因藻體光合色素的存在，加以細胞密度高而造成有色水的現象均稱之，並不僅限於有害或紅色的藻類。中文另有『赤潮』一詞的說法。


紅潮的發生

(一)紅潮與藻類

地球上已知現存的藻類種類約在19000~25000種之間，大部分的藻類均生活在有水的環境中，包括淡水、鹹淡水及海洋等水域，或潮濕的樹幹、樹皮、岩石、土壤表面等。不同的藻類細胞可於寒冰地帶、溫帶、亞熱帶、熱帶等不同的氣候條件下生長，提供了地球上所需的氧氣以及作為食物鏈中的基礎初級生產者。浮游生物藻類會造成水華現象，此往往使得水體中的其他生物死亡，甚至嚴重威脅到人類的健康。有的浮游生物或附著生藻類對生長環境的改變特別敏感，會因環境因子的改變而迅速死亡或能忍受而存活下來，因此可作為生物指標來判定水質的等級。

能引起紅潮的甲藻有20多種(如表一)，其一，以夜光藻、裸甲藻和膝溝藻最為常見。由於紅潮生物種類及其數量的不同，發生紅潮的海水顏色也有所差異。例如:夜光藻產生的紅潮海水呈桃紅色，而大多數甲藻產生的紅潮呈褐色或黃色;通常這些海水為黏稠性並具有臭味。有時海水之變色是物理現象或化學性質所形成的，這些都不能稱為紅潮。

甲藻的種類多、分類廣，幾乎遍及世界各個海域，但以在熱帶海的種類為多，其中又以多甲藻屬、角藻屬和膝溝藻屬及夜光藻較為重要。溫度和鹽度是影響甲藻平面分布的主要因素。在南大西洋，16℃等溫線可以作為一個界線;在90種甲藻中，出現於16℃等溫線以北水域有68種(暖水種)，出現於16℃以南水域有17種(冷水種)，而南北水域共有的只有5種。在高鹽度和低磷酸鹽水域中會出現更高的種類多樣性。甲藻的種類組成及其數量具有明顯的季節變化。

(二)氣象因素

紅潮之發生受氣候因素影響頗大，此現象多出現於悶熱、風平浪靜的夏季，並多分布在島嶼沿岸及港灣。例如，在印度沿岸的紅潮常發生於東北與西南季風的熱季的晴天。通常這種紅潮的發生是由於降雨使得海水呈層次狀態(Ocean stratification)，緊接著在大雨後由河川帶出大量有機物質急速流入河口，使上下水層發生垂直混合而使浮游生物迅速繁殖起來。

(三)化學因素

除了海上的物理因素(溫度)之外，海水的化學因子變化也是紅潮生物大量繁殖的原因之一。一方面，由於逕流及城市生活污水大量注入海中，營養鹽含量驟升，引起硅藻的大量繁殖，提供了夜光藻的豐富餌料，促使後者的急速增加，從而形成了紅潮。另一方面，由於硅藻的大量繁殖，耗盡了海水中的無機營養鹽，而某些甲藻卻仍能在磷、氮等營養鹽貧乏的條件下生長繁殖。另有些有機物質也會促使紅潮生物急遽地增加;如果海上發生了有機物質的污染，也很可能會引起甲藻的紅潮出現。

(四)生態因素

紅潮有其適當的生態要素，如在適當之水溫、鹽度、pH值及營養值、光照等因素才會發生。通常紅潮之發生均在降雨後又繼續日照所發生。海水鹽度下降會使浮游生物異常繁殖，此乃由於物理性刺激所起。浮游生物pH值之適當通常會隨種類而不同，通常好高鹽度種類都是喜好低pH值，而好低鹽度種類喜好高pH值。營養鹽中如硝酸鹽、磷酸鹽等均為植物性浮游生物生長的要素，但其濃度必須要適當才能大量繁殖。