荧光海是一种特别美的自然现象,当荧光海出现的夜晚,海浪自带魔幻的蓝色亮光拍打着岸边,人在海滩上散步宛如走入仙境。然而,这种美轮美奂的自然景观却是可遇而不可求的,而且持续时间也很短,如果海面处于平静的状态,荧光海很快就会消失。那么,神秘的荧光海到底是如何形成的呢?
所谓荧光海,本质上是一种海洋生物发光现象。在广阔的大海中有很多能够发光的物种,例如属于腔肠类动物的发光水母、节肢动物中的磷虾、海萤、软体的发光足头类动物以及单细胞的甲藻类生物都可以发出光亮。
这些生物通过体内的一系列化学反应,将体内的化学能逐步转化成光能,并向四周扩散开,从而产生发光的效果。当这些海洋生物大量聚集在海面且靠近海岸的位置时,这里的海岸就容易产生荧光海现象。
从发光的效果上看,甲藻类生物(例如夜光虫等)产生的荧光要比节肢动物(例如磷虾)更强烈,视觉效果也更好。世界各地出现的荧光海有很大一部分是甲藻类生物创造出来的。而在我国沿海最常见的发光甲藻类生物就是夜光虫。
不是每一处海岸都能形成荧光海的,要让荧光海出现至少要满足三个条件。首先,海岸附近是一个浅海湾,且这片海湾和外面的大海只有不大的入水口相连。这样一来,从海洋中漂浮到海岸附近的甲藻类生物就不会轻易飘走,都聚集在浅海湾的海岸附近。当这些甲藻类生物聚集到一定数量时,就形成了荧光海。
其次,这些能够发光的甲藻类生物对水质有很高的要求,如果海湾污染过于严重(不是指富营养化),这些生物是无法生存的,自然也就不会有大量的甲藻类聚集,更不可能出现荧光海。
此外,海水中必须要有充足的维生素B12等各类营养元素。例如夜光虫等甲藻类生物的发光机制是,当它们遭遇到外界刺激,如石头砸到海水中或者海水本身出现海浪时,这些甲藻类的液泡膜会产生和动物神经细胞膜动作电位类似的电化学变化。
此时,对电压十分敏感的质子通道打开,质子进入液泡膜上的闪光体并激活其中的荧光酶素从而产生荧光。在这一过程中,藻类需要充足的维生素B12以及各种营养物质才能实现。
人类首次发现荧光海是在旅游胜地马尔代夫,而到现在为止,世界上已经有很多地方出现过了荧光海,其中最著名的有七个地方,除去马尔代夫以外,有三个在加勒比海的波多黎各(美属自由邦),两个在大洋洲的澳大利亚,剩余一个在我国的河北省秦皇岛市。
事实上,除了秦皇岛以外,我国境内还有很多海岸出现过美丽的荧光海。例如在2014年4月到9月之间,在辽宁大连的金石滩、海贝广场、大黑石浴场以及大连医科大学校内的海滩上都出现过美丽的荧光海。
同年,在山东省东营市孤东海岸同样也出现了大片泛着蓝光的海水,次年的1月22日,香港沿海地区出现藻花(又称水华,一种蓝藻过度生长的现象),傍晚的海面上泛出大量的蓝色荧光,浪漫无比。
荧光海虽然美丽,但在这美丽的背后却暗藏着大自然的警示。除了地形等原因以外,形成荧光海所需的甲藻类生物之所以会聚集在一起,一定是海岸周围出现了大量甲藻类生物所需要的食物。
夜光虫等甲藻类生物以细菌、蓝细菌以及一些单细胞藻类为食,而这些细菌、蓝细菌想要大量繁殖需要海水中有大量的铁、磷、钾等物质,铁、磷、钾等物质的增多意味着海水开始发生富营养化。因此可以说荧光海现象的发生就是海水出现富营养化的先兆。
海水富营养化危害很大,它会导致海水中的藻类呈现爆发性增长,最终形成赤潮。难以计数的藻类覆盖在海面上,不仅遮挡了阳光,它们的繁殖、生活、死亡以及分解的过程中会消耗掉海水中大量的氧气,导致其他的海洋生物大量死亡,对海洋生态环境和近海的海产养殖业带来严重的破坏。
因此,荧光海虽然美观,但当它出现时也就意味着需要加强对海水的水质检测和监管,并在检测数据的基础上做好相应的应对措施,防止出现严重损失。