No início de junho deste ano, a produção foi estimada em 38 milhões de toneladas Sargaço À deriva em direção às ilhas do Caribe, ao Golfo do México e às costas do norte da América do Sul, estabeleceu um novo recorde infeliz. Durante o verão, estes tapetes flutuantes de algas castanhas acumulam-se em grande número nas praias, onde apodrecem e libertam um odor desagradável. Esta acumulação desencoraja os turistas e pressiona os ecossistemas costeiros. Porém, longe da costa, Sargaço Flutuar na superfície do oceano fornece alimento e abrigo para muitos animais marinhos.
As algas são originárias do Mar dos Sargaços, no leste da Flórida. Desde 2011, os cientistas têm acompanhado o aparecimento recorrente do Grande Cinturão Atlântico de Sargaços, uma faixa gigante de sargaços que se move do equador em direção ao Mar do Caribe durante fortes ventos de leste. Até recentemente, as fontes de fósforo (P) e nitrogênio (N) que impulsionam o seu rápido crescimento permaneciam incertas. Alguns sugeriram que a culpa é do escoamento agrícola ou dos nutrientes liberados pelo desmatamento da floresta tropical. No entanto, estas explicações não são consistentes com um crescimento constante. Sargaço biomassa observada nos últimos anos.
Identifique o poder por trás das flores
Uma equipa internacional de investigadores liderada pelo Instituto Max Planck de Química identificou agora os principais processos que impulsionam estas florescimentos massivos. Também identificaram os padrões climáticos que lançaram as bases para este crescimento, permitindo-lhes começar a desenvolver um sistema que pudesse prever o futuro. Sargaço chegar.
Em um artigo recente geociências naturaisOs investigadores descrevem como as fortes ressurgências provocadas pelo vento perto do equador trazem águas profundas ricas em fósforo para a superfície e transportam-nas para norte, até ao Mar das Caraíbas. O aumento da oferta de fósforo beneficia as cianobactérias que vivem na superfície das algas marrons. Esses micróbios capturam nitrogênio atmosférico (N2) e converta-o no seguinte formato Sargaço Um processo chamado fixação de nitrogênio pode ser usado. As cianobactérias comumente colonizam Sargaçoformando uma parceria que fornece às algas uma fonte adicional de nitrogênio. Segundo pesquisas, essa relação simbiótica proporciona Sargaço A vantagem competitiva sobre outras algas no Atlântico equatorial ajuda a explicar Sargaço Abundâncias registradas nos últimos anos.
Núcleo de coral revela século de fixação de nitrogênio
A equipe relacionou o crescimento de algas, o aumento da fixação de nitrogênio e o surgimento de águas mais frias e ricas em nutrientes, estudando núcleos de corais coletados no Caribe. Os corais servem como arquivos ambientais a longo prazo porque os seus esqueletos absorvem vestígios químicos da água circundante à medida que crescem. Ao examinar as suas camadas de crescimento anual, semelhantes aos anéis das árvores, os cientistas podem reconstruir as mudanças na química dos oceanos ao longo dos séculos.
Neste estudo, os pesquisadores mediram a composição isotópica de nitrogênio nos corais para inferir quanto nitrogênio foi fixado pelos micróbios nos últimos 120 anos. Durante a fixação de nitrogênio, as bactérias reduzem a proporção de isótopos estáveis de nitrogênio de 15N a 14N na água do mar. Quando os corais apresentam proporções mais baixas de 15N a 14N, isso indica maior fixação de nitrogênio. Para confirmar o significado destas assinaturas químicas, amostras de água do mar recolhidas pelo navio de investigação Eugen Seibold foram utilizadas para calibrar isótopos de azoto em corais modernos, demonstrando que podem registar de forma fiável a fixação de azoto.
Tendências de acoplamento desde 2011
Jonathan Jung, estudante de doutoramento no Instituto Max Planck de Química e principal autor do estudo, explica: “No primeiro conjunto de medições, notámos dois aumentos significativos na fixação de azoto em 2015 e 2018, um recorde de dois anos. Sargaço floração. Então, comparamos nossas reconstruções de corais com as reconstruções anuais de corais Sargaço Dados de biomassa, os dois registros combinam perfeitamente! No entanto, não estava claro na época se havia uma relação de causa e efeito. “
Uma comparação mais profunda mostra que a biomassa de algas e a fixação de azoto têm sido consistentemente correlacionadas desde 2011, incluindo valores altos e baixos. O momento é notável porque os ventos fortes sopraram pela primeira vez algas marrons do Mar dos Sargaços para o Atlântico tropical em 2010.
Exclua outras fontes de nutrientes
Depois de descartar outras ideias, a equipe concluiu que o excesso de fósforo foi a principal causa dos acidentes graves. Sargaço evento. As primeiras teorias de que a poeira do Saara carregava ferro que poderia estimular o crescimento de algas não correspondiam aos registros de biomassa. Da mesma forma, as entradas de nutrientes provenientes dos rios Amazonas ou Orinoco não têm correlação com o momento ou a intensidade das perdas de nutrientes. Sargaço floração.
Mecanismos para melhorar as previsões futuras
Os pesquisadores descrevem um processo no qual o fósforo fornecido pela ressurgência de águas profundas e o nitrogênio fornecido por bactérias fixadoras de nitrogênio se combinaram para alimentar a proliferação nas últimas décadas. O geoquímico Jung observou: “Nosso mecanismo explica Sargaço O crescimento é melhor do que qualquer método anterior. No entanto, permanece a incerteza quanto a se e em que medida outros factores também desempenham um papel. “
A chegada de água rica em fósforo depende de temperaturas mais frias da superfície do mar no Atlântico Norte tropical e de condições mais quentes no Atlântico Sul. Essas diferenças de temperatura alteram os padrões de pressão do ar, causando mudanças na força e direção do vento que afastam as águas superficiais e permitem que águas mais profundas e ricas em fósforo subam.
Pesquisadores em Mainz afirmam que monitorar as condições do vento, as temperaturas da superfície do mar e os padrões de ressurgência associados no Atlântico equatorial podem ajudar a refinar as previsões para o futuro Sargaço crescer. Alfredo Martínez-García, líder do grupo do Instituto Max Planck de Química e autor sênior do estudo, explica: “Em última análise, o futuro Sargaço Os níveis de fósforo no Atlântico tropical dependerão de como o aquecimento global afecta os processos que fornecem o excesso de fósforo ao Atlântico equatorial. A equipa planeia expandir a sua análise examinando novos registos de corais de vários locais nas Caraíbas. Eles esperam que estas informações apoiem os esforços para proteger os recifes de coral e ajudem as comunidades costeiras a gerir os crescentes impactos ecológicos e económicos. Sargaço floração.
