Gli scienziati guidati dall'USF College of Marine Science hanno utilizzato le osservazioni satellitari della NASA per scoprire la più grande fioritura di macroalghe nel mondo chiamata Great Atlantic Sargassum Belt (GASB), come riportato in Scienza .

Hanno confermato che la cintura di macroalghe brune chiamata Sargassum forma la sua forma in risposta alle correnti oceaniche, sulla base di simulazioni numeriche. Può crescere così tanto da ricoprire la superficie dell'Oceano Atlantico tropicale dalla costa occidentale dell'Africa al Golfo del Messico. Questo è successo l'anno scorso quando più di 20 milioni di tonnellate - più pesanti di 200 portaerei a pieno carico - hanno galleggiato nelle acque superficiali e alcune hanno provocato il caos sulle coste che costeggiano l'Atlantico tropicale, Mar dei Caraibi, Golfo del Messico, e la costa orientale della Florida.

Il team ha anche utilizzato dati ambientali e sul campo per suggerire che la cintura si forma stagionalmente in risposta a due input di nutrienti chiave:uno derivato dall'uomo, e uno naturale. In primavera e in estate, Lo scarico del Rio delle Amazzoni aggiunge sostanze nutritive all'oceano, e tali nutrienti scaricati potrebbero essere aumentati negli ultimi anni a causa dell'aumento della deforestazione e dell'uso di fertilizzanti. In inverno, la risalita al largo della costa dell'Africa occidentale fornisce nutrienti dalle acque profonde alla superficie dell'oceano dove cresce il Sargassum.

"Le prove per l'arricchimento dei nutrienti sono preliminari e si basano su dati di campo limitati e altri dati ambientali, e abbiamo bisogno di ulteriori ricerche per confermare questa ipotesi, " ha affermato il dott. Chuanmin Hu dell'USF College of Marine Science, che ha guidato lo studio e ha studiato Sargassum utilizzando i satelliti dal 2006. "D'altra parte, sulla base dei dati degli ultimi 20 anni, Posso dire che è molto probabile che la cintura sia una nuova normalità, " ha detto Hu.

Hu ha guidato il lavoro con il primo autore Dr. Mengqiu Wang, uno studioso post-dottorato nel suo laboratorio di oceanografia ottica presso l'USF. Il team includeva altri da USF, Università della Florida Atlantic, e Georgia Institute of Technology. I dati che hanno analizzato dal Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) della NASA tra il 2000-2018 indicano un possibile cambiamento di regime nelle fioriture di Sargassum dal 2011.

"La scala di queste fioriture è davvero enorme, rendere le immagini satellitari globali un valido strumento per rilevare e tracciare le loro dinamiche nel tempo, "ha detto Woody Turner, responsabile dell'Ecological Forecasting Program presso la sede della NASA a Washington.

A dosi irregolari in mare aperto, Sargassum contribuisce alla salute dell'oceano fornendo habitat per le tartarughe, Granchi, pesce, e uccelli e producendo ossigeno tramite la fotosintesi come altre piante. "In mare aperto, Sargassum offre grandi valori ecologici, fungendo da habitat e rifugio per vari animali marini. Ho visto spesso pesci e delfini intorno a queste stuoie galleggianti, "Ha detto Wang.

Ma troppa di queste alghe rende difficile a certe specie marine muoversi e respirare, soprattutto quando le stuoie affollano la costa. Quando muore e affonda in grandi quantità sul fondo dell'oceano, può soffocare coralli e fanerogame. Sulla spiaggia, Sargassum marcio rilascia gas di idrogeno solforato e puzza di uova marce, potenzialmente presentare problemi di salute per le persone sulle spiagge che hanno l'asma, Per esempio.

2011:un punto di svolta

Prima del 2011, la maggior parte del Sargassum pelagico nell'oceano è stato trovato principalmente galleggiante in zone intorno al Golfo del Messico e al Mar dei Sargassi. Il Mar dei Sargassi si trova sul bordo occidentale dell'Oceano Atlantico centrale e prende il nome dal suo popolare residente algale. Cristoforo Colombo riportò per la prima volta Sargassum da questo oceano cristallino nel XV secolo, e molti diportisti del Mar dei Sargassi conoscono questa alga.

Nel 2011, Le popolazioni di Sargassum hanno iniziato a esplodere in luoghi in cui non erano stati prima, come l'Oceano Atlantico centrale, ed è arrivato in gobbe pantagrueliche che hanno soffocato i litorali e introdotto un nuovo fastidio per gli ambienti e le economie locali. Alcuni paesi, come Barbados, ha dichiarato un'emergenza nazionale l'anno scorso a causa del tributo che questa alga, un tempo sana, ha avuto sul turismo.

"La chimica dell'oceano deve essere cambiata affinché le fioriture sfuggissero così di mano, " disse Hu. Sargassum si riproduce vegetativamente, e probabilmente ha diverse zone di iniziazione intorno all'Oceano Atlantico. Cresce più velocemente quando le condizioni dei nutrienti sono favorevoli e quando il suo orologio interno ticchetta a favore della riproduzione.

Per svelare il mistero, il team ha analizzato i modelli di consumo di fertilizzanti in Brasile, Tassi di deforestazione dell'Amazzonia, Scarico del Rio delle Amazzoni, due anni di misurazioni di azoto e fosforo prese dalle parti centro occidentali dell'Oceano Atlantico, tra le altre proprietà oceaniche.

Mentre i dati sono preliminari, lo schema sembra chiaro:l'esplosione a Sargassum è correlata all'aumento della deforestazione e all'uso di fertilizzanti, entrambi sono aumentati dal 2010.

Una ricetta per una fioritura di sventura e oscurità

Il team ha identificato i fattori chiave che sono fondamentali per la formazione della fioritura:una grande popolazione di semi in inverno lasciata da una fioritura precedente, apporto di nutrienti dall'Africa occidentale che risale in inverno, e l'apporto di nutrienti in primavera o in estate dal Rio delle Amazzoni. Inoltre, Sargassum cresce bene solo quando la salinità è normale e le temperature superficiali sono normali o più fresche.

La fioritura del 2011 è stata probabilmente causata dallo scarico del Rio delle Amazzoni negli anni precedenti, Wang ha detto, ma è stato portato a proporzioni ancora più grandi dal doppio smacco della risalita nell'Atlantico orientale e della portata fluviale nell'Atlantico occidentale.

Come notato nelle immagini satellitari, grandi fioriture si sono verificate in ogni anno tra il 2011 e il 2018 tranne il 2013 e il cocktail di ingredienti necessari spiega perché. Nel 2013 non si è verificata alcuna fioritura perché le popolazioni di semi misurate durante l'inverno del 2012 erano insolitamente basse, ha detto Wang.

Hu ha anche spiegato perché il punto di svolta è iniziato nel 2011 anziché nel 2010 anche sulla scia del significativo scarico dell'Amazzonia nel 2009. Una pioggia significativa nel 2009 ha introdotto acqua dolce nell'oceano, che riduceva la salinità. Più, nel 2010 la temperatura della superficie del mare è stata superiore al normale. Sargassum non è fiorito né nel 2009 né nel 2010 perché queste condizioni non favoriscono la crescita del Sargassum.

"Tutto questo è in ultima analisi correlato al cambiamento climatico perché influenza le precipitazioni e la circolazione oceanica e persino le attività umane, ma quello che abbiamo mostrato è che queste fioriture non si verificano a causa dell'aumento della temperatura dell'acqua, " Hu ha detto. "Probabilmente sono qui per restare".

Il team riferisce che un modello stagionale più dettagliato che potrebbe essere ricorrente assomiglia a questo:

• Gennaio:Sargassum nell'Atlantico centrale fornisce i semi per le successive fioriture primaverili-estive
• Gennaio-aprile:Sargassum si sviluppa in una fioritura che si estende fino all'Atlantico tropicale (alcuni possono raggiungere i Caraibi)
• aprile-luglio:le fioriture continuano a svilupparsi in una cintura del Grande Sargassum Atlantico (che si estende verso nord-ovest dalla corrente del Brasile settentrionale e dalla corrente equatoriale del nord, e verso est fino alla costa dell'Africa occidentale dalla controcorrente equatoriale settentrionale)
• Dopo luglio:la fioritura continua verso l'Atlantico orientale mentre l'abbondanza complessiva inizia a diminuire
• Set-ott:Bloom si dissipa gradualmente
• Inverno:O le stuoie si dissolvono (come nel 2012) o contribuiscono a nuove fioriture nel prossimo anno

Nessuna sfera di cristallo e più lavoro necessario

La fioritura di Sargassum nei Caraibi durante le prime parti di quest'anno è stata persino peggiore dell'anno scorso, Hu ha detto, ed è probabile che influisca sulle vacanze nei Caraibi settentrionali e nel sud della Florida, compresa la Repubblica Dominicana, Porto Rico, Giamaica, Quintana Roo, Florida Keys, Miami Beach, e Palm Beach.

Generalmente, prevedere le fioriture future è difficile, Hu ha detto, perché le fioriture dipendono da un ampio spettro di fattori difficili da prevedere. C'è ancora molto da capire, pure, come se e come la cintura di Sargassum influisca sulla pesca.

"Speriamo che questo fornisca un quadro per una migliore comprensione e risposta a questo fenomeno emergente, " Hu ha detto. "Abbiamo bisogno di molto più lavoro di follow-on."