È percezione comune che le acque vicine alla popolazione sarebbero più inquinate di quelle al largo oa latitudini più elevate. Però, ricercatori della Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) hanno scoperto che il rapporto tra due microalghe comuni diatomee e dinoflagellato (dinosauro) - un punto di riferimento comune della qualità dell'acqua, è stato quasi raddoppiato nell'estuario del fiume Pearl (PRE), una delle acque costiere subtropicali più urbanizzate del mondo, negli ultimi due decenni.

Generalmente, più alto è il rapporto Diatomee/Dino, più sana dovrebbe essere la qualità dell'acqua. Però, secondo il prof. Liu Hongbin, Associate Head and Chair Professor del Department of Ocean Science di HKUST che ha guidato la ricerca, non è conclusivo se questo risultato indica una migliore qualità dell'acqua a PRE, poiché il team ha scoperto che anche la temperatura e il livello di concentrazione di nutrienti nell'oceano hanno avuto un impatto sulla popolazione di alghe.

Alghe, o fitoplancton, è importante per l'ecosistema marino in quanto non solo aiutano a convertire l'anidride carbonica in materia organica e ossigeno, ma è anche una fonte di cibo fondamentale per una vasta gamma di creature marine. Nelle acque di Hong Kong, diatomee e dino sono i due principali tipi di alghe che insieme costituivano circa l'80% dell'intera popolazione di alghe. Mentre la diatomea è stata a lungo considerata la "alga buona" poiché di solito cresce in acque meno inquinate, dino è il fratello malvagio poiché la sua tossicità può uccidere i pesci e causare ipossia nelle acque costiere. Il rapporto Diatom/Dino è stato a lungo utilizzato come punto di riferimento per indicare il livello ottimale di un ecosistema marino. Teoricamente, più la proporzione di diatomee, migliore è la qualità dell'acqua.

Ora, un gruppo di ricerca guidato dal Prof Liu, che ha analizzato una pletora di dati che vanno dalla temperatura, concentrazione di nutrienti ai livelli di ossigeno del PRE durante i 18 anni fino al 2017, ha osservato una crescente dominanza di diatomee, o un aumento del rapporto Diatom/Dino dal 2000.

Però, utilizzando una combinazione di più modelli statistici basati sui dati, il team ha scoperto che l'abbondanza di diatomee potrebbe non essere il risultato del miglioramento della qualità dell'acqua, ma un cambiamento della composizione dei nutrienti nel PRE, in particolare un rapido aumento di nitrati contro un livello relativamente costante di ammonio e fosfato derivante dall'aumento dell'apporto antropico. Inoltre, il team ha anche scoperto che l'abbondanza di diatomee e dinosauri era correlata positivamente con la temperatura, prevedevano che per ogni aumento di temperatura compreso tra 1 e 4°C, il rapporto Diatomee/Dino potrebbe aumentare fino al 12% a parità di contenuto nutritivo.

Sebbene ci fossero stati molti studi sull'abbondanza di fitoplancton a latitudini più elevate o in acque al largo, poche ricerche sono state fatte su acque costiere subtropicali o tropicali altamente urbanizzate come quelle del PRE.

Il prof. Liu ha detto, "La fioritura delle alghe è un grave problema ambientale, il nostro modello fa luce sulla previsione e persino sulla prevenzione di future fioriture. Nel frattempo, alcuni studi suggeriscono che non tutte le specie di diatomee sono angeli, alcuni del genere Pseudo-nitzschia, per esempio, può produrre un acido dannoso per il sistema neurale dei mammiferi marini e degli uccelli. Andando avanti, studieremo anche le sequenze ecologiche delle fioriture di diatomee, così come l'abbondanza e la fisiologia di quelle diatomee tossiche."

I risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista scientifica Biologia del cambiamento globale .