Het is een algemene opvatting dat wateren dicht bij de bevolking meer vervuild zouden zijn dan die op zee of op hogere breedtegraden. Echter, onderzoekers van de Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) ontdekten dat de verhouding tussen twee gewone microalgen diatomeeën en dinoflagellaat (dino) - een gemeenschappelijke maatstaf voor waterkwaliteit, is bijna verdubbeld in de Pearl River Estuary (PRE), een van 's werelds meest verstedelijkte subtropische kustwateren, in de laatste twee decennia.

Gebruikelijk, hoe hoger de verhouding Diatomeeën/Dino's, hoe gezonder de waterkwaliteit zou moeten zijn. Echter, volgens prof. Liu Hongbin, Associate Head en Chair Professor van HKUST's Department of Ocean Science die het onderzoek leidde, het is niet overtuigend of deze bevinding wijst op een verbeterde waterkwaliteit bij PRE, toen het team ontdekte dat zowel de temperatuur als het niveau van nutriëntenconcentratie in de oceaan ook een tol eisten van de algenpopulatie.

algen, of fytoplankton, is belangrijk voor het mariene ecosysteem omdat ze niet alleen helpen om koolstofdioxide om te zetten in organisch materiaal en zuurstof, maar is ook een belangrijke voedselbron voor een breed scala aan zeedieren. In de wateren van Hong Kong, diatomeeën en dino zijn de twee belangrijkste soorten algen die samen ongeveer 80 procent van de totale algenpopulatie uitmaken. Hoewel diatomeeën lange tijd als de 'goede algen' worden beschouwd omdat ze meestal in minder vervuild water groeien, dino is de boze broer omdat zijn giftigheid vissen kan doden en hypoxie kan veroorzaken in kustwateren. De verhouding Diatomeeën/Dino's wordt al lang gebruikt als maatstaf om het optimale niveau van een marien ecosysteem aan te geven. theoretisch, hoe groter het aandeel diatomeeën, hoe beter de waterkwaliteit.

Nutsvoorzieningen, een onderzoeksteam onder leiding van Prof Liu, die een overvloed aan gegevens analyseerde, variërend van temperatuur, nutriëntenconcentratie tot zuurstofniveaus van de PRE gedurende de 18 jaar tot 2017, heeft een groeiende diatomeeëndominantie waargenomen, of een toename van de Diatomeeën/Dino-verhouding sinds 2000.

Echter, gebruikmakend van een combinatie van meerdere datagestuurde statistische modellen, het team ontdekte dat de overvloed aan diatomeeën niet het resultaat is van verbetering van de waterkwaliteit, maar een verandering van de nutriëntensamenstelling in de PRE - in het bijzonder een snelle toename van nitraat tegen een relatief constant niveau van ammonium en fosfaat als gevolg van de toenemende antropogene input. Bovendien, het team ontdekte ook dat de abundanties van zowel diatomeeën als dino positief gecorreleerd waren met temperatuur, ze voorspelden dat voor elke stijging van 1 tot 4°C in temperatuur, de verhouding Diatomeeën/Dino's zou tot wel 12% kunnen stijgen bij hetzelfde voedingsgehalte.

Hoewel er veel studies zijn gedaan naar de overvloed aan fytoplankton in hogere breedtegraden of offshore wateren, er is weinig onderzoek gedaan naar sterk verstedelijkte subtropische of tropische kustwateren zoals die van de PRE.

Prof. Liu zei, "Algenbloei is een groot milieuprobleem, ons model werpt licht op voorspelling en zelfs preventie van toekomstige bloei. In de tussentijd, sommige studies suggereren dat niet alle diatomeeënsoorten engelen zijn, sommige van het geslacht Pseudo-nitzschia, bijvoorbeeld kan een zuur produceren dat schadelijk is voor het zenuwstelsel van zeezoogdieren en vogels. Vooruit gaan, we zullen ook de ecologische sequenties van diatomeeënbloei bestuderen, evenals de overvloed en fysiologie van die giftige diatomeeën."

De bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Global Change Biologie .