C'est une perception commune que les eaux proches de la population seraient plus polluées que celles au large ou à des latitudes plus élevées. Cependant, des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) ont découvert que le rapport entre deux microalgues communes diatomées et dinoflagellés (dino) - une référence commune de la qualité de l'eau, a presque doublé dans l'estuaire de la rivière des Perles (PRE), l'une des eaux côtières subtropicales les plus urbanisées au monde, au cours des deux dernières décennies.

D'habitude, plus le rapport Diatomée/Dino est élevé, plus la qualité de l'eau est censée être saine. Cependant, selon le professeur Liu Hongbin, Directeur associé et professeur titulaire du Département des sciences océaniques de HKUST qui a dirigé la recherche, il n'est pas concluant que ce résultat indique une amélioration de la qualité de l'eau au PRE, car l'équipe a découvert que la température ainsi que le niveau de concentration de nutriments dans l'océan ont également eu un impact négatif sur la population d'algues.

Algues, ou phytoplancton, est important pour l'écosystème marin car ils aident non seulement à convertir le dioxyde de carbone en matière organique et en oxygène, mais c'est aussi une source de nourriture clé pour un large éventail de créatures marines. Dans les eaux de Hong Kong, la diatomée et le dino sont les deux principaux types d'algues qui, ensemble, représentaient environ 80 pour cent de l'ensemble de la population d'algues. Alors que les diatomées ont longtemps été considérées comme les « bonnes algues », car elles poussent généralement dans des eaux moins polluées, dino est le frère maléfique car sa toxicité peut tuer les poissons et provoquer une hypoxie dans les eaux côtières. Le rapport Diatomée/Dino a longtemps été utilisé comme référence pour indiquer le niveau optimal d'un écosystème marin. Théoriquement, plus la proportion de diatomées, meilleure est la qualité de l'eau.

Maintenant, une équipe de recherche dirigée par le professeur Liu, qui a analysé une pléthore de données allant de la température, concentration en éléments nutritifs aux niveaux d'oxygène du PRE au cours des 18 années à 2017, a observé une dominance croissante des diatomées, ou une augmentation du ratio Diatomée/Dino depuis 2000.

Cependant, en utilisant une combinaison de plusieurs modèles statistiques basés sur les données, l'équipe a découvert que l'abondance de diatomées n'était peut-être pas le résultat d'une amélioration de la qualité de l'eau, mais un changement de composition nutritive dans le PRE—en particulier une augmentation rapide de nitrate contre un niveau relativement constant d'ammonium et de phosphate résultant de l'apport anthropique croissant. De plus, l'équipe a également constaté que les abondances de diatomées et de dino étaient positivement corrélées avec la température, ils ont prédit que pour chaque augmentation de 1 à 4°C de température, le rapport Diatom/Dino pourrait augmenter jusqu'à 12% sous la même teneur en nutriments.

Bien qu'il y ait eu de nombreuses études sur l'abondance du phytoplancton dans les hautes latitudes ou dans les eaux du large, peu de recherches ont été menées sur les eaux côtières subtropicales ou tropicales fortement urbanisées comme celles du PRE.

Le professeur Liu a dit :"La prolifération d'algues est un problème environnemental majeur, notre modèle éclaire la prédiction et même la prévention des futures efflorescences. Pendant ce temps, certaines études suggèrent que toutes les espèces de diatomées ne sont pas des anges, certains du genre Pseudo-nitzschia, par exemple, peut produire un acide nuisible au système neuronal des mammifères marins et des oiseaux. Aller de l'avant, nous étudierons également les séquences écologiques des blooms de diatomées, ainsi que l'abondance et la physiologie de ces diatomées toxiques."

Les résultats ont été récemment publiés dans la revue scientifique Biologie du changement global .