与印度尼西亚和菲律宾火山爆发相关的有害藻华对韩国渔业造成损害

摘要：对有害藻华 (HAB) 进行了分析，以追踪 1993 年至 2019 年在韩国海岸爆发的甲藻Cochlonidium polykrikoides以及与火山爆发的关系。与水华和渔业损害相关的参数是太阳黑子数量、厄尔尼诺/拉尼娜事件、黑潮以及包括印度尼西亚和菲律宾在内的南中国海的火山爆发。由于火山喷发产生的硫化合物（H 2 S、SO 2、硫酸盐）导致海水中溶解铁（Fe）的缺乏，HAB 在海水中的发展停止。Cochlonidium polykrikoides开花 可以通过拉尼娜事件期间的最小太阳黑子数量或印度尼西亚和菲律宾的弱火山喷发来预测。建议使用Cochlonidium polykrikoides原型检测器在线监测 HAB ，波长为 300 nm，浓度线性 (R 2 = 0.9972) 介于 1000 和 6000 个细胞/ml 之间。当 5 月至 8 月印度尼西亚或菲律宾发生火山爆发时，韩国海岸的 HAB 可以忽略不计。渔业损害与 HAB 的最大浓度成线性比例 (R 2 = 0.2986)，而 5000 个细胞/ml 是 HAB 的最小浓度，具有高线性 (R 2 = 0.7629)，由Cochlonidium polykrikoides的旧包囊引起在韩国海岸，而不是从菲律宾黑潮携带的新鲜海流。渔业损害与太阳黑子数量成反比；最大数量的太阳黑子在印度尼西亚和菲律宾导致频繁的火山喷发，以减缓 HAB，在韩国减少渔业损害，而最小数量的太阳黑子导致更少的火山喷发，从而增强 HAB，导致更多的渔业损害。建议在 590 nm 处使用黄色 LED 作为光化学驱除剂，并在鱼笼表面 0.5 米深度处使用 H 2 S 气体鼓泡以化学灭活Cochlonidium polykrikoides由于海水中缺乏必需的铁。此外，采用物理方法覆盖比HAB孔径更小的笼布，以防止Cochlonidium polykrikoides侵入鱼笼。

关键词

有害藻华,火山爆发,印度尼西亚,菲律宾,韩国渔业损害

一、简介

几个世纪以来，有害藻类一直是科学和社会关注的主题。海水中存在有害藻华 (HAB)。这是因为被称为“赤潮”的有毒甲藻大量繁殖会对水生生态系统造成各种有害影响。这些包括负面影响，如海滩污染、缺氧、鱼鳃堵塞或各种生物中毒 [ 1 ]。Chattonella 赤潮已在日本、中国、美国（佛罗里达州）和南澳大利亚记录了大规模的鱼类死亡，而 2018 年在佛罗里达州的 Korenia brevis 也发生了同样的情况 [ 2]。Chattonella spp。在东南亚、新西兰、巴西和欧洲（北海）也观察到。日本、加拿大（不列颠哥伦比亚省）、新西兰、智利和苏格兰发生了赤潮伴随鲑鱼和黄尾鱼死亡的赤潮。Chattonella spp的机制。杀死鱼类尚不清楚，但鳃组织损伤导致的窒息是鱼类死亡的最终原因 [ 3 ]。Kim [ 4 ] 提出，HAB 只有在光照、营养物质、平静的水面层、温度和 pH 值等环境因素都与亚洲尘埃提供的矿物离子作为酶促辅助因子的要求同时匹配的情况下才会发生。在有限区域内进行 HAB 期间大分子的生物合成。金 [ 5] 还表明通过控制生长参数来预防 HAB，包括全球风尘和水中的铁 (Fe) 作为 HAB 的关键引发剂，而硫化合物 (S) (S, SO 2 , SO 3 , H 2 S, H 2 SO 4，硫酸盐）来自火山喷发期间的 SO 2羽流和火山灰以硫化铁 (FeS/FeS 2 ) 的形式消耗 Fe。自 1880 年以来，厄尔尼诺事件大约每 2-7 年发生一次，没有明显的周期性，而太阳黑子数量的平均周期为 11 年，标准差为 14 个月 [ 6]。在厄尔尼诺年观察到较高的海表温度（SST）异常，而在拉尼娜年观察到较冷的异常。在厄尔尼诺现象期间，海洋变得明显变暖，气压高，降雨和洪水泛滥。厄尔尼诺现象对生活在太平洋或太平洋附近的鱼类、鸟类和任何其他物种产生有害影响。拉尼娜现象本质上是反厄尔尼诺现象。海水不是温暖的海水和高气压，而是寒冷且气压低，干旱条件和寒冷天气。即使在远离太平洋的世界部分地区，拉尼娜年也经常导致大雪 [ 7]。Cochlonidium polykrikoides 在韩国的海水中造成了巨大的经济损失。因此，预测 Cochlonidium polykrikoides 的爆发对于减少渔业损失很重要 [ 8 ]。

本研究的目的是提前预测与太阳黑子数量最少、拉尼娜现象和印度尼西亚或菲律宾的火山喷发较弱有关的多核球藻在韩国造成高渔业损害的年份。

2. 实验

2.1。Cochlonidium polykrikoides 种群从印度尼西亚和菲律宾到韩国和日本的分布

在印度尼西亚养殖的多核球藻必须经过班达海、西里伯斯海和南中国海才能到达菲律宾的吕宋岛。黑潮洋流携带 Cochlonidium polykrikoides 穿过印度尼西亚的主要火山（Dempo、Dieng、Slamet、Kaba、Inielika、Papandayan、Ruang、Lewotobi、Gamalama、Marapi、Kerinci、Tengger、Rinjani、Awu、Talang、Ibu、Egon、Gamkonora、Soputan、 Karangetang, Merapi, Lokon-Empung, Kelud, Sangeang, Raung, Agung, Krakatau, Sinabung)，而菲律宾有火山喷发 (Bulusan, Kanlaon, Mayon, Taal, Pinatubo) 和海底火山 (Didicas, Camiguin de Babuyanes, Iraya、Pangasun、Babuyan Claro）。由于海底火山喷发会释放硫化合物（S、SO 2、H 2 S、H 2 SO 4, 硫酸盐) 和有毒化学物质 (HF, HCl) 直接与 Cochlonidium polykrikoides 一起进入海水，这样的火山喷发可以杀死 Cochlonidium polykrikoides。此外，主要火山喷发产生的 SO 2羽流可以沉积在海水表面，以杀死距离海面 0.5 至 4 米 [ 10 ] 的日间居住深度的 Cochlonidium polykrikoides。浮游植物生长所必需的铁元素与硫化合物结合可延缓藻类的生长 [ 5 ]。因此，印度尼西亚或菲律宾的火山喷发可能会减少韩国的 Cochlonidium polykrikoides 水华。

2.2. Cochlonidium polykrikoides 从印度尼西亚到韩国的通道

如图 1所示，印度尼西亚是 Cochlonidium polykrikoides 生长的良好水库，原因如下 [ 5 ]：

1）许多火山（127）在火山喷发期间提供养分。

2）赤道附近300nm（图4 ）的强太阳辐射能量。

3）许多岛屿（18,000个）用于每个海岸的增长。

4) 印度尼西亚季风期间（6 月、7 月、8 月）以 8 节（4.1 m/s）的快速水流混合食物网。

5) 来自澳大利亚的富铁 (Fe) (7% - 18%) 沙漠粉尘的风力驱动供应，用于 HAB 的生长。

因此，印度尼西亚是温暖黑潮的良好起点

图 1。C. polykrikoides 种群从印度尼西亚和菲律宾到韩国和日本的分布 [ 9 ]。

图 2。2013 年 7 月，韩国统营市有害藻华对渔业的破坏。

(1.0 - 2.0 m/s) 在夏季将 Cochlonidium polykrikoides 携带给韩国和日本的渔民，如图 1所示，渔业损害如图 2 所示。

黑潮是日本沿海温暖的东北洋流。Kuroshio 在日语中意为“黑色溪流”，以高盐度水的深群青色命名，该水流向水流轴线以北，如图 3所示。

黑潮起源于北赤道洋流的大部分，该洋流将菲律宾东部分隔开来。黑潮是从福尔摩沙流向北纬 35 度左右的洋流。它直接作为被称为黑潮延伸的暖流继续存在；从那里它继续作为北太平洋

图 3。太平洋黑潮[ 11 ]。

目前沿太平洋西部边缘，介于菲律宾和日本东海岸之间。

黑潮是一种快速洋流（2 到 4 节），在 15 到 30 天内到达韩国。洋流每秒携带约 5000 万吨海水流过日本东南沿海。黑潮在北太平洋的环流中起着至关重要的作用。洋流输送大量能够携带大量热量的水。这种流动向北输送的热量对邻近陆地区域的气候有影响。近海水温强烈影响云量和降雨量。在阿拉斯加南部海岸，黑潮延伸的影响创造了稍微温和的气候。

2.3. Cochlonidium polykrikoides 实时浓度的示意图测定

在细胞浓度为 1000、3000 和 6000 细胞/ml（图 4（a））[ 12 ] 时，绘制Cochlonidium polykrikoides [ 6 ] 的光密度扫描数据（250 - 350 nm），以获得最小的第一衍生品。该方法提出 300 nm 作为测量 Cochlonidium polykrikoides 的最佳光密度，如图 4 (b) 所示。图 4 (c) 显示 Cochlonium polykrikoides 的实时细胞浓度呈线性 (R 2= 0.9972) 与 300 nm 处的光密度成正比，这可能是由于它根据爱因斯坦-普朗克关系偏爱具有高能量的紫外波段。因此可以在 300 nm 处确定多核球藻的在线细胞浓度，而不是目前繁琐的

图 4。(a) Cochlonidium polykrikoides [ 12 ] 的数据 (250 - 350 nm)。(b) 基于以 1000、3000、6000 细胞/ml 进行的单个扫描的最小一阶导数，测定 Cochlonium polykrikoides 的最佳光密度为 300 nm。(c) Cochlonidium polykrikoides 在 1000、3000、6000 细胞/ml 的细胞浓度分布显示出高线性度 (R 2 = 0.9972)，在 300 nm 处具有最佳光密度。

离线取样后用显微镜计数细胞数的方法，对于渔民至少需要一周的时间进行分析。

2.4. 南海Cochlonidium polykrikoides的质量平衡

南海Cochlonidium polykrikoides（“Cp”）的积累速率，（ d Cpd _）， 是（谁）给的：

d Cpd _=(C˙p )我_-(C˙p )不_ _+(C˙p )G恩_-(C˙p )康_ _-(C˙p )r × n

在哪里

(C˙p )我_=从印度尼西亚和菲律宾到韩国的 Cp (cells∙ml -1 ∙d -1 )的输入率，

(C˙p )不_ _= Cp对日本的输出率，

(C˙p )G恩_= 韩国海岸内 Cp 的生成率，

(C˙p )康_ _= 浮游植物同化对 Cp 的消耗率，

(C˙p )r × n= Cp与火山S化合物如沉积FeS和FeS 2的反应速率。

金等人。[ 13 ]表明火山喷发产生了S化合物（S、SO 2、 H 2 S、H 2 SO 4、硫酸盐）。Schrope [ 14 ] 的Fe 化合物（Fe 2 O 3、Fe 3 O 4、FeCl 2、FeF 2、FeF 3、FeS、FeS 2、FeSO 4和 Fe 2 (SO 4 ) 3 ）诱导生成 FeS 和FeS 2用于限铁的低叶绿素。因此，预计在印度尼西亚或菲律宾频繁的火山喷发后，黑潮带将低浓度的 Cochlonidium polykrikoides 带到韩国海岸。由于加拉帕戈斯热点的强烈火山喷发与厄尔尼诺事件呈线性相关（R 2 = 0.9939）[ 6 ]，因此预计拉尼娜事件期间将有较弱的火山喷发。

3。结果与讨论

3.1。Cochlonidium polykrikoides 的实时细胞浓度测定

尚未有人提出一种实时测量 Cochlonidium polykrikoides 的设备，只要有 300 nm 的便携式检测器，就可以对使用智能手机系统进行预警，如图 5和图 6 所示。

3.2. 火山硫化合物预防有害藻华

火山气体通常由 H 2 O (37% - 97.1%)、CO 2、SO 2 (0.50% - 11.8%)、H 2、CO、H 2 S (0.04% - 0.68%)、HCl和HF组成在火山爆发期间 [ 14 ]。火山灰具有铁络合物，形式为 Fe 2 O 3、 Fe 3 O 4、FeCl 2、FeCl 3、FeF 2、FeF 3、FeS、FeS 2、FeSO 4和 Fe 2 (SO 4 ) 3 [ 15 ] . 图 7表明缺铁（-Fe）抑制藻类生长，而富铁（+Fe）提高了浮游植物的生产力。然而，新鲜的 100% 日本御岳火山

图 5。Cochlonidium polykrikoides实时监测系统示意图。

图 6。带有比色皿的原型检测器，用于在 300 nm 处测量 Cochlonidium polykrikoides 的浓度。

图 7。各种JM培养基对小球藻的生长曲线；有自己的铁（+Fe，-+-），新鲜的 100% 火山灰（V100，-▲-），没有自己的铁（Fe，-●-）。

富含硫化合物 (V100) 的灰分显示出减少的藻类生长。

火山喷发期间存在气相（SO 2、H 2 S）或液相（H 2 SO 4、FeSO 4和Fe 2 (SO 4 ) 3）的硫化合物。金等人。[ 12 ] 表明硫化合物将铁 (Fe) 与黑色硫化铁 (FeS/FeS 2 ) 中的沉积物结合，从而限制了浮游植物的生长。来自火山气体或可溶性硫酸盐的SO 2和 H 2 S 越多，以 FeS 和 FeS 2形式发生的沉降就越多. 因此，可以预期火山喷发促进了 FeS 和 FeS 2的形成，使浮游植物可利用的 Fe 减少，从而导致 Fe 限制 LC（低叶绿素）条件，最终导致 HAB 减少。

3.3. 预防多核球菌的阳光和布

光合作用是将太阳光能转化为化学能以产生有机化合物的过程，这些有机化合物可作为细胞组成部分和能量储备。在光依赖反应的第一阶段，到达叶绿素反应中心的光能 -分子式为 C 55 H 68 O 5 N 4 Mg的分子被储存在 ATP 和 NADPH 中。光合作用的逆反应是细胞呼吸，它发生在夜间，使细胞在 ATP 中获得能量，以维持细胞及其生长[ 16 ]。

Cochlonidium polykrikoides 形成几个连接在一起的电池以获得更大的表面积，以便在夏季和初秋获得更多的太阳能，优先选择 300 nm 的最高能带，如图 4 所示。Cochlonidium polykrikoides 圆柱形直径为 35 μm，长度为 25 μm，有几个细胞 (8) 连接在一起，表面积为 17,172 μm 2 (8 个细胞为 192,000 μm 2 )，适合夏季和初秋开花。因此，渔场周围任何孔径小于 35 μm 的布都可能会阻碍 Cochlonidium polykrikoides 渗入渔场。由于黄光 (577 - 597, 590 nm) 显示出叶绿素-a 的最小吸收 (%) [ 17]，可以在渔场安装 590 nm 的人造光来驱除 Cochlonidium polykrikoides，通常需要 300 nm 的最高太阳能（图 4）。

此外，将来自沼气的 H 2 S（每 100 毫升水中溶解度为 0.3 克）喷洒在鱼笼外周围的海水表面上，以观察藻类的沉淀，而不会伤害网箱鱼类。因此，建议使用 590 nm 的黄色 LED 以及在鱼笼表面周围鼓泡 H 2 S 气体，并使用孔径较小的布来保护笼鱼免受 Cochlonidium polykrikoides 的侵害。

3.4. Cochlonidium Polykrikoides 的路径

印度尼西亚养殖的多核球藻要经过班达海、西里伯斯海、南海到达吕宋岛。黑潮洋流携带 Cochlonidium polykrikoides 穿过菲律宾的主要火山（Bulusan、Kanlaon、Mayon、Taal、Pinatubo）和海底火山（Didicas、Camiguin de Babuyanes、Iraya、Pangasun、Babuyan Claro）。由于海底火山与 Cochlonidium polykrikoides 一起将硫化合物（SO 2、H 2 SO 4、硫酸盐）和有毒化学物质（HF、HCl）直接释放到海水中，因此这种火山喷发可以杀死 Cochlonidium polykrikoides。另一方面，SO 2来自主火山的羽流会沉积在海水表面，从而影响 Cochlonidium polykrikoides 的死亡。海山中的海底火山会诱发地表地震和火山喷发，从而导致海水中的低 HAB。可能建议在菲律宾的 5 座地上主要火山和 3 座海底主要火山建立实时监测系统。这将创建一个与菲律宾火山和地震研究所 (PHIVOLCS) 协调的 HAB 早期预警系统。黑潮到达韩国海岸的滞后时间最长为 1.5 个月，最短为 0.5 个月。如果菲律宾5-8月有火山喷发，7-8月韩国极有可能出现HAB。否则，夏季可能会在韩国爆发 HAB。

3.5. 厄尔尼诺和拉尼娜事件

海底火山是地球表面的水下喷口或裂缝，岩浆可以从这里喷发，如图 8所示。

许多海底火山是海山；通常是从 1000 - 4000 米深的海底突然升起的死火山。这些山峰通常位于地表以下数百至数千米处，因此被认为位于深海中。全球估计有 30,000 座海山 [ 19 ]。

图 9中的火环环绕印度尼西亚（爪哇海沟）、菲律宾（菲律宾海沟）和日本（琉球海沟、伊豆小笠原海沟和日本海沟）。由于韩国南部海岸和日本西部海岸没有火山沟，因此这些地方可以成为养鱼的好地方。然而，每年 6 月至 10 月，来自菲律宾的黑潮带来的 Cochlonidium polykrikoides 会使鱼类窒息并在韩国和日本造成重大的渔业损失。

3.6. 火山海山

地球的地壳被分成 17 个主要的刚性构造板块，而火山和地震通常出现在海洋底部的板块边界。因此，大多数火山活动是海底活动，如在深海中所见

图 8。潜艇爆发的计划。1. 水汽云 2. 水 3. 地层 4. 熔岩流 5. 岩浆导管 6. 岩浆房 7. 堤坝 8. 枕形熔岩 [ 18 ]。

图 9。火环 [ 20 ]。

热液（≥350˚C）黑色吸烟者喷口，在东太平洋隆起释放火山气体 [ 21 ]。

广泛的火山爆发和地震是由构造板块的发散、收敛和转换边界引起的[ 22 ]。火山气体通常由 H 2 O (37% - 97.1%)、CO 2、SO 2 (0.50% - 11.8%)、H 2、CO、H 2 S (0.04% - 0.68%)、HCl、HF组成。来自海底和地上火山的有毒化学物质（SO 2、H 2 S、HCl、HF、H 2 SO 4）降低了渔业生产力。

HAB 爆发的一个关键参数是印度尼西亚或菲律宾从 5 月到 6 月没有火山爆发。由于黑潮以2-4节的速度流动，韩国和菲律宾之间的距离为2628公里，可能需要15-30天。

黑潮需要两周或一个月的时间从印度尼西亚经菲律宾向韩国的渔场运送 Cochlonidium polykrikoides。如果在拉尼娜事件期间海水很冷，则可能不会发生海底火山喷发，该事件导致 HAB 爆发，导致韩国渔业受损。然而，印度尼西亚和菲律宾的地上火山喷发位于太平洋火环内，因此火山喷发可能是由火环内其他国家的热能转移引起的，如图 9所示。

2018年没有赤潮是由于3月8日、9日、10日、14日、23日、5月24日、6月18日、7月1日的马荣火山爆发，而2017年没有赤潮可能是由于Canlaon火山爆发（06/05 /2017）。1995 年发生了大面积损失（损失 7640 万美元），如表 2所示，因为菲律宾的 Bulusan、Taal、Mayon 和 Canlaon 没有火山爆发。此外，1995 年 7 月的强降雨导致了 1991 年 6 月 15 日喷发的皮纳图博火山泥流。这种增强的 HAB 作为菲律宾多核球藻的营养物质，由黑潮从菲律宾带到韩国，造成了菲律宾最大的渔业损害。 1995 年的韩国。2003 年，（2150 万美元的损失）是由于夏季之前在 Bulusan、Taal、Canlaon（2003 年 17 月 3 日）和马永（2003 年 3 月 3 日、2003 年 6 月 5 日）的早期喷发造成的在韩国。

菲律宾吕宋岛马荣火山于2018年1月18日、23日、2月12日、26日、3月9日、10日、14日、23日、5月24日、6月18日、7月11日、11月12日、14日、26日和3月3日喷发, 2019。吕宋岛的布鲁桑火山于 2018 年 1 月 2 日、9 日和 3 月 1 日喷发。二氧化硫 (SO 2 ) 排放是由于地上火山喷发造成的，如图 10所示。

3.7. 厄尔尼诺和拉尼娜的太阳黑子数

据推测，在厄尔尼诺事件期间，具有高太阳辐射能量的最大太阳黑子数会导致温暖的海面温度（SST），而在拉尼娜事件期间，具有低太阳辐射能量的最小太阳黑子数会导致寒冷的 SST [ 6 ]，如图所示如图11 所示。

图 10。1993 年菲律宾马荣火山SO 2排放剖面[ 24 ]。

图 11。地球上诱发 El Ni 的太阳辐射序列流程图 o 与印度尼西亚和菲律宾的火山和海山的强烈火山喷发相关的太阳黑子数量最大的事件对韩国的渔业损害较小。

从 1870 年至今，地球上的太阳辐射日均太阳黑子面积 [ 6 ] 以 11 年为周期，标准差为 14 个月。

如图 11所示，预计在太阳黑子数量最少的期间，可能会爆发 HAB，造成严重的渔业损害，拉尼娜事件会导致印度尼西亚和菲律宾的火山和海山出现微弱的火山喷发。

由于 2019 年是太阳黑子数量最少的时期，因此 HAB 读数为 360 万美元的轻微渔业损害。如此小的损失可能是由于印度尼西亚和菲律宾的火山喷发造成的，详细原因如下。

1）没有大雨冲刷泥流，

2) 4 月（印度尼西亚）和 5 月（菲律宾）至 8 月有火山喷发，而 7 月至 8 月韩国的主要 HAB，

3) 2019 年期间，仅在印度尼西亚发生了两次火山喷发（Sinabung；5 月 7 日和 6 月 10 日，腾格里火山口；2 月 18 日）。

菲律宾和韩国之间的距离是 1963 公里，因此黑潮洋流（0.5 m/s）需要 1.5 个月才能到达在印度尼西亚养殖的 Cochlonidium polykrikoides 的韩国。如果菲律宾5月中旬到7月初没有火山喷发，韩国就可以有HAB。印度尼西亚和韩国之间的距离是4322公里，需要3.3个月才能到达韩国。如果印尼从3月10日到5月10日没有火山喷发，那么韩国就有HAB。

表 1表明有害藻华 (HAB) 发生在太阳黑子数量最少、拉尼娜事件、弱火山喷发期间的寒冷海面温度 (SST) 以及印度尼西亚和菲律宾的火山和海山中。7 月、8 月和 9 月韩国出现了 HAB（图 12），并伴有强降雨。

渔业损害与 Cochlonidium polykrikoides 的最大浓度作图，最大 HAB 浓度的完整数据见表 2，如图 13所示。图 13表明渔业损害与 1993 年至 2019 年的 HAB 最大浓度呈线性比例 (R 2 = 0.7629)。图 14显示了1993 年至 2019 年韩国渔业损害与太阳黑子数之间的较小线性关系 (R 2 = 0.1446) .图 15表明渔业

太阳黑子

数字

事件

SST

印度尼西亚和菲律宾的火山爆发

硫（SO2，硫酸盐）

有毒化学品（HF、HCl、H2SO4、SO2）

铁

(铁)

有害藻华

渔业损害

高的

厄尔尼诺

高的

高的

高的

高的

低的

低的

低的

低的

拉尼娜

低的

低的

低的

低的

高的

高的

高的

表 1。韩国有害藻华引起的渔业损害的顺序控制参数。

图 12。1995 年至 2018 年韩国沿海有害藻华的年度概况[ 23 ]。

韩国从 1993 年到 2019 年的损害与拉尼成正比 (R 2 = 0.3413) a 指数，定义为 +3 表示强 La Ni a 和 -4 对于非常强的 El Ni ○ [ 6 ]。

最大太阳黑子数诱发厄尔尼诺事件，后者与加拉帕戈斯热点地区的火山喷发年份高度相关（R 2 = 0.9939）[ 6 ]。强烈的火山喷发产生二氧化硫 (SO 2 ) 和硫化氢 (H 2 S) 羽流，在低 HAB 区域以硫化铁的形式从海水中带走铁。另一方面，最小的太阳黑子数会导致

年

太阳黑子数 [6]

事件（厄尔尼诺；E，/拉尼娜；L）（图 1）[6]

渔业损失（百万美元）[23]

1993

50

乙

8.4

1994

30

乙

0.5

1995

15

大号

76.4

1996

10

大号

2.1

1997

20

乙

1.5

1998

45

乙

1.6

1999

88

大号

3

2000

125

大号

0.3

2001年

120

大号

8.4

2002年

100

乙

4.9

2003年

60

乙

21.5

2004年

35

乙

0.1

2005年

25

乙

1.1

2006年

20

乙

0.1

2007年

5

大号

11.5

2008年

2

大号

0

2009

1

乙

0

2010

10

乙

0

2011

30

大号

0

2012

55

大号

4.4

2013

62

大号

24.7

2014

70

乙

4

2015

50

乙

5.3

2016 年

25

乙

4.3

2017

15

大号

0

2018

5

大号

0.3

2019

6

大号

3.6

表 2。1993 年至 2019 年韩国 Cochlonidium polykrikoides 对渔业的破坏及控制参数。

图 13。1993 年至 2019 年韩国的渔业损害 (USD) 与红细胞最大浓度 (细胞/ml) 呈线性关系 (R 2 = 0.7629)。

图 14。渔业损失（百万美元）与韩国的太阳黑子数量呈线性关系（R 2 = 0.1446）。

图 15。渔业损害与 La Ni 成正比 (R 2 = 0.3413) 韩国的指数。

拉尼娜事件导致印度尼西亚和菲律宾的火山喷发减少，从而导致韩国的高 HAB 和渔业损害。

菲律宾有 23 座活跃的火山，其中 4 座经常喷发；Taal、Mayon、Bulusan 和 Kanlaon，如表 1所示。自 1991 年 6 月 15 日菲律宾皮纳图博火山爆发以来，每个雨季都会出现泥流。皮纳图博最后一次报告的火山泥流是由 1995 年 7 月的暴雨引发的，暴雨溶解了许多 HAB 矿物质，并在 1995 年造成了韩国最大的渔业破坏。

渔业损害与太阳黑子数量成反比；最大数量的太阳黑子在印度尼西亚和菲律宾导致频繁的火山喷发，以减缓 HAB，在韩国减少渔业损害，而最小数量的太阳黑子导致更少的火山喷发，从而增强 HAB，导致更多的渔业损害。

1991年6月皮纳图博火山喷发在南海产生火山灰沉降物，如图16所示。Pinatubo 上次报告的泥流是由 1995 年 7 月的强降雨引发的，当时 30 × 10 6 m 3的碎片沉积在 12 km 2的区域内，增强了 HAB 作为营养物质，在 1995 年造成了韩国最大的渔业损害。

图 10中的二氧化硫排放量测量显示，从 5 月 13 日的每天 500 吨（550 短吨）迅速增加到 1991 年 5 月 28 日的每天 5000 吨（5500 短吨）。

喷发产生了炽热的火山灰和气体、大规模的火山泥流和数百公里宽的过热火山物质云。1995 年 7 月，当韩国发生大面积 HAB 时，有火山泥引发降雨，如表 2所示。

图 16。皮纳图博山的位置和 1991 年喷发造成的区域灰烬 [ 24 ]。

图 17。2019 年 6 月 10 日，印度尼西亚锡纳朋火山喷发。

由于 HAB 在 7 月至 8 月的夏季月份达到高峰，降水量大，来自陆地的养分供应，如果菲律宾在 5 月、6 月、7 月和 8 月发生火山喷发，则预计不会发生 HAB。一个月的文化和一个月的运送到韩国海岸。

尽管 2019 年是拉尼娜事件期间太阳黑子数量最少的阶段，但印度尼西亚锡纳朋山发生了重大火山喷发，如图 17所示，在 2019 年没有造成高渔业损失（360 万美元），诱发的 HAB 可以忽略不计。 ）。

4。结论

对有害藻华 (HAB) 进行了分析，以追踪 1993 年至 2019 年在韩国海岸爆发的甲藻 Cochlonidium polykrikoides。与藻华和渔业损害相关的参数包括太阳黑子数、厄尔尼诺/拉尼娜事件、黑潮和火山喷发。包括印度尼西亚和菲律宾在内的南中国海。由于含硫化合物（H 2 S、SO 2 ），HAB 在海水中的发展停止, 硫酸盐) 从 6 月到 10 月火山喷发导致海水中溶解铁 (Fe) 的缺乏。Cochlonidium polykrikoides 水华可以通过拉尼娜事件期间的最小太阳黑子数量或印度尼西亚和菲律宾的弱火山喷发来预测。建议使用 Cochlonidium polykrikoides 原型检测器在线监测 HAB，波长为 300 nm，浓度线性 (R 2 = 0.9972) 介于 1000 和 6000 个细胞/ml 之间。当 5 月至 8 月印度尼西亚或菲律宾发生火山爆发时，韩国海岸的 HAB 可以忽略不计。渔业损害呈线性比例（R 2= 0.7629) 至 HAB 的最大浓度。渔业损害与太阳黑子数量成反比；最大数量的太阳黑子在印度尼西亚和菲律宾导致频繁的火山喷发，以减缓 HAB，在韩国减少渔业损害，而最小数量的太阳黑子导致更少的火山喷发，从而增强 HAB，导致更多的渔业损害。

有人建议在 590 nm 处使用黄色 LED 作为光化学驱除剂，并在鱼笼表面 0.5 米深度处使用 H 2 S 气体鼓泡，以化学灭活 Cochlonidium polykrikoides，因为鱼笼中缺乏必需铁。海水。此外，采用物理方法覆盖比HAB孔径更小的笼布，以防止Cochlonidium polykrikoides侵入鱼笼。

致谢

作者感谢 YS Seo 博士（国立水产科学研究所）在 Cochlonidium polykrikoides 数据方面的协助，Dae Geun Kim 博士（全北大学生物工艺工程系）在批量培养数据方面的协助Chlorella Vulgaris 和 Young in Scientific 协助制造 Cochlonidium polykrikoides 的原型检测器。这项工作由大韩民国水原大学和 G-Land 资助。乔纳森·赖特教授的编辑工作也非常感谢。

利益冲突

作者声明与本文的发表没有利益冲突。

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