最新一项利用人工智能技术完成的全球性遥感研究显示，世界各大洋表层的漂浮藻类正在迅速扩张，标志着海洋生物系统或正经历一次深刻转变。研究团队指出，这一趋势与海水温度、洋流以及营养盐格局的变化密切相关，未来可能对海洋生态、旅游业和沿海经济带来广泛影响。该研究由南佛罗里达大学和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的科学家牵头完成，凸显出人工智能在处理超大规模海洋观测数据方面的关键作用。

这是科研人员首次在全球尺度上对海面漂浮藻类进行系统分析，涵盖大块宏观藻类浮筏以及微藻表层薄膜，并给出了过去二十年间其分布与变化的整体图景。论文通讯作者、南佛罗里达大学海洋科学学院海洋学教授胡传敏表示，研究结果显示，当今全球海洋环境整体上已更有利于漂浮大型藻类的生长。他指出，在公海环境中，诸如海草、褐藻等宏观藻类可以为多种海洋生物提供栖息地，充当渔业重要的育幼场所，具有生态正面作用。但一旦这些藻团被洋流输送到近岸地区，其大量死亡腐烂会对旅游景观造成破坏，冲击当地经济，并威胁沿海居民和海洋生物健康。

研究利用2003年至2022年的卫星观测数据，发现全球范围内海面微藻薄膜和漂浮宏观藻团都呈增长趋势。统计显示，微藻覆盖面积以每年约1%的速度稳步增加，而宏观藻类在部分海域则呈现远为迅猛的扩张，在热带大西洋和西太平洋地区，其年增幅高达13.4%，尤其在2008年之后增速明显加快。截至研究期末，全球海面微藻暴发区的总面积已达4380万平方公里（约1690万平方英里），明显偏离以往的历史分布格局。研究团队认为，这些数字指向的是一次从“贫宏藻”海洋向“富宏藻”海洋演替的“体制转折”。

从时间线上看，宏观漂浮藻类的大规模暴发在2010年前后出现多个关键拐点。2008年，黄海首次记录到大规模绿色海藻“浒苔”暴发；2011年，热带大西洋发生大面积褐藻马尾藻（Sargassum）暴发；2012年，东海海域又出现大规模马尾藻事件。胡传敏指出，在2008年之前，除传统意义上的马尾藻海外，几乎没有其他区域出现过如此大规模的漂浮宏观藻团暴发。如今，类似事件在多个洋区反复出现，使得研究者有理由认为，全球海洋正在进入一个以漂浮宏观藻类高丰度为特征的新阶段。

这项工作之所以得以完成，关键在于深度学习等人工智能技术的应用。研究团队针对13个典型海域、5种不同类型的漂浮藻类，训练了一个深度学习模型，对约120万幅卫星海洋图像进行逐像素识别。漂浮藻类在单幅卫星图像中往往只占一个像素中的极小部分甚至不足1%，且空间分布高度零散，因此在传统算法下极易被噪声淹没。通过对细微“视觉信号”的自动提取和分类，AI 模型得以在全球尺度上筛查出这些难以人工识别的藻类痕迹。

论文第一作者、美国国家环境卫星数据与信息服务中心（NESDIS）卫星应用与研究中心的海洋学家齐林在前期团队模型的基础上进行了改进，使其能够高效处理长达20年的全球海洋遥感数据。模型训练本身就耗费数月时间，同时需要对数以百万计的图像特征进行分析与优化。研究还依托南佛罗里达大学研究计算中心提供的高性能计算平台，实现多组图像的并行处理，即便在此基础设施加持下，完整跑完120万幅图像的分析任务仍然耗时数月。齐林强调，如果没有这一计算平台以及 NOAA 与南佛罗里达大学间长期稳定的合作，这项工作几乎不可能完成。

在驱动因素方面，研究认为，人类活动和气候变化是导致漂浮藻类暴发扩张的两大主因。来自河流和沿海地区的营养盐径流被持续输送入海，使得海水表层氮、磷等营养元素含量上升，为藻类提供充足“肥料”。与此同时，全球变暖导致海洋持续升温，改变了海水分层结构和洋流格局，在部分海域创造了更适宜藻类快速繁殖的热力和动力条件。研究团队指出，具体驱动机制在不同地区可能存在显著差异，需要结合更多区域性的观测和模拟加以拆解。

从生态层面看，漂浮宏观藻团一方面为包括马尾藻鱼在内的多种海洋生物提供庇护场所，提升局地生物多样性和渔业资源量；另一方面，其向近岸输送时产生的大量腐殖物质会造成海滩“被藻淹没”，并在分解过程中消耗溶解氧、释放有害气体，加剧近岸水体富营养化和缺氧风险。对依赖海滨旅游的沿海社区而言，藻类大面积堆积不仅破坏景观，还会推高清理维护成本，对酒店、餐饮等相关行业造成连锁冲击。在一些低收入沿海地区，这种生态事件与气候压力叠加，对脆弱社区的生计安全构成额外挑战。

面向未来，研究团队计划进一步整合更多卫星观测数据，以细化不同海区、不同藻种的扩张模式，并尝试将 AI 识别结果与数值海洋模型耦合，以提高对漂浮藻团形成、漂移和登陆的预测能力。齐林表示，下一步的工作将聚焦于厘清各区域主要驱动因子的相对权重，为沿海治理和适应性管理提供更具针对性的科学依据。据介绍，这项研究以“全球漂浮藻华正在扩张”为题，已于2025年12月发表于《自然·通讯》，进一步凸显了在气候变化背景下海洋表层生态格局的快速重塑。