Em doses irregulares no oceano aberto, Sargassum contribui para a saúde dos oceanos, fornecendo habitat para a vida marinha. A Dra. Mengqiu Wang estava realizando trabalho de campo no Golfo do México no ano passado quando viu golfinhos parecendo gostar de sua incursão pelo Sargassum. Crédito:University of South Florida
Cientistas liderados pelo USF College of Marine Science usaram observações de satélite da NASA para descobrir a maior proliferação de macroalgas do mundo, chamada Grande Cinturão de Sargaço do Atlântico (GASB), como relatado em Ciência .
Eles confirmaram que o cinturão de macroalgas marrons chamado Sargassum forma sua forma em resposta às correntes oceânicas, baseado em simulações numéricas. Pode crescer tanto que cobre a superfície do Oceano Atlântico tropical da costa oeste da África ao Golfo do México. Isso aconteceu no ano passado, quando mais de 20 milhões de toneladas - mais pesadas do que 200 porta-aviões totalmente carregados - flutuaram nas águas de superfície e algumas das quais causaram estragos nas costas que revestem o Atlântico tropical, Mar do Caribe, Golfo do México, e costa leste da Flórida.
A equipe também usou dados ambientais e de campo para sugerir que o cinturão se forma sazonalmente em resposta a duas entradas principais de nutrientes:um derivado de humanos, e um natural. Na primavera e no verão, A descarga do rio Amazonas adiciona nutrientes ao oceano, e tais nutrientes descartados podem ter aumentado nos últimos anos devido ao aumento do desmatamento e uso de fertilizantes. No inverno, a ressurgência na costa da África Ocidental fornece nutrientes de águas profundas para a superfície do oceano, onde o Sargassum cresce.
"As evidências de enriquecimento de nutrientes são preliminares e baseadas em dados de campo limitados e outros dados ambientais, e precisamos de mais pesquisas para confirmar essa hipótese, "disse o Dr. Chuanmin Hu, do USF College of Marine Science, que liderou o estudo e estudou Sargassum usando satélites desde 2006. "Por outro lado, com base nos últimos 20 anos de dados, Posso dizer que é muito provável que o cinto seja um novo normal, "disse Hu.
Hu liderou o trabalho com o primeiro autor, Dr. Mengqiu Wang, um pós-doutorado em seu Laboratório de Oceanografia Óptica na USF. A equipe incluiu outros da USF, Florida Atlantic University, e Instituto de Tecnologia da Geórgia. Os dados que eles analisaram do espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada da NASA (MODIS) entre 2000-2018 indicam uma possível mudança de regime em florações de Sargassum desde 2011.
"A escala dessas flores é realmente enorme, tornando as imagens de satélite globais uma boa ferramenta para detectar e rastrear sua dinâmica ao longo do tempo, "disse Woody Turner, gerente do Programa de Previsão Ecológica na sede da NASA em Washington.
Em doses irregulares no oceano aberto, Sargassum contribui para a saúde do oceano, fornecendo habitat para tartarugas, caranguejos, peixe, e pássaros e produzindo oxigênio por meio da fotossíntese, como outras plantas. "No oceano aberto, Sargassum fornece grandes valores ecológicos, servindo de habitat e refúgio para vários animais marinhos. Muitas vezes vi peixes e golfinhos em torno dessas esteiras flutuantes, "Disse Wang.
Tem sido um ano particularmente ruim para as algas marrons em Florida Keys. Crédito:Brian Lapointe, Ph.D., Harbor Branch Oceanographic Institute da Florida Atlantic University
Mas muito dessa alga torna difícil para certas espécies marinhas se moverem e respirarem, especialmente quando as esteiras lotam a costa. Quando morre e afunda no fundo do oceano em grandes quantidades, pode sufocar corais e ervas marinhas. Na praia, Sargassum podre libera gás sulfureto de hidrogênio e cheira a ovo podre, potencialmente apresentando desafios de saúde para pessoas nas praias que têm asma, por exemplo.
2011:um ponto crítico
Antes de 2011, a maior parte do Sargassum pelágico no oceano foi encontrada flutuando principalmente em manchas ao redor do Golfo do México e do Mar dos Sargaços. O Mar dos Sargaços está localizado na borda oeste do Oceano Atlântico central e recebeu o nome de seu popular residente de algas. Cristóvão Colombo relatou pela primeira vez o Sargassum deste oceano cristalino no século 15, e muitos velejadores do Mar dos Sargaços estão familiarizados com essa alga.
Em 2011, Populações de Sargassum começaram a explodir em lugares que não estavam antes, como o Oceano Atlântico central, e chegou em pedaços gigantescos que sufocaram as costas e introduziram um novo incômodo para o meio ambiente e as economias locais. Alguns países, como Barbados, declarou emergência nacional no ano passado por causa do tributo que essa alga, antes saudável, causou ao turismo.
"A química do oceano deve ter mudado para que as flores fiquem tão fora de controle, "Disse Hu. Sargassum se reproduz vegetativamente, e provavelmente tem várias zonas de iniciação ao redor do Oceano Atlântico. Ele cresce mais rápido quando as condições nutricionais são favoráveis e quando seu relógio interno bate a favor da reprodução.
Para desvendar o mistério, a equipe analisou os padrões de consumo de fertilizantes no Brasil, Taxas de desmatamento na Amazônia, Descarga do rio Amazonas, dois anos de medições de nitrogênio e fósforo feitas nas partes centro-oeste do Oceano Atlântico, entre outras propriedades do oceano.
Embora os dados sejam preliminares, o padrão parece claro:a explosão em Sargassum está correlacionada a aumentos no desmatamento e no uso de fertilizantes, ambos aumentaram desde 2010.
A maior floração de algas marinhas se formou em 2015 e 2018. Crédito:University of South Florida
Uma receita para uma flor de desgraça e melancolia
A equipe identificou os fatores-chave que são críticos para a formação de flores:uma grande população de sementes no inverno que sobrou de uma floração anterior, entrada de nutrientes da África Ocidental ressurgindo no inverno, e entrada de nutrientes na primavera ou verão do rio Amazonas. Além disso, Sargassum só cresce bem quando a salinidade é normal e as temperaturas da superfície são normais ou mais frias.
A floração de 2011 foi provavelmente causada pela descarga do Rio Amazonas em anos anteriores, Wang disse, mas foi levado a proporções ainda maiores pelo golpe duplo da ressurgência no Atlântico oriental e da descarga do rio no Atlântico ocidental.
Conforme observado nas imagens de satélite, grandes florações ocorreram em todos os anos entre 2011 e 2018, exceto 2013 - e o coquetel de ingredientes necessário explica por quê. Nenhuma floração ocorreu em 2013 porque as populações de sementes medidas durante o inverno de 2012 foram anormalmente baixas, Disse Wang.
Hu também explicou por que o ponto de inflexão começou em 2011, em vez de 2010, mesmo após uma descarga significativa na Amazônia em 2009. Chuvas significativas em 2009 introduziram água doce no oceano, que reduziu a salinidade. Mais, em 2010, a temperatura da superfície do mar estava mais alta do que o normal. Sargassum não floresceu em 2009 ou 2010 porque essas condições não favorecem o crescimento de Sargassum.
"Tudo isso está relacionado, em última instância, à mudança climática, porque afeta a precipitação e a circulação dos oceanos e até mesmo as atividades humanas, mas o que mostramos é que essas florações não ocorrem por causa do aumento da temperatura da água, "Hu disse." Eles provavelmente estão aqui para ficar. "
A equipe relata que um padrão sazonal mais detalhado provavelmente recorrente se parece com este:
Os cientistas usaram o espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada (MODIS) da NASA nos satélites Terra e Aqua para descobrir o Grande Cinturão de Sargaço do Atlântico (GASB), que começou em 2011. Tem ocorrido todos os anos desde então, exceto 2013, e frequentemente se estende da costa oeste da África ao Golfo do México. Crédito:NASA / Observatório da Terra. Dados fornecidos por Mengqiu Wang e Chuanmin Hu, Faculdade de Ciências Marinhas da USF
Sem bola de cristal e mais trabalho necessário
A floração de Sargassum no Caribe durante o início deste ano foi ainda pior do que no ano passado, Hu disse, e é provável que tenha impacto nas férias de férias no norte do Caribe e no sul da Flórida, incluindo a República Dominicana, Porto Rico, Jamaica, Quintana Roo, Florida Keys, Praia de Miami, e Palm Beach.
Em geral, prever flores futuras é difícil, Hu disse, porque os florescimentos dependem de um amplo espectro de fatores que são difíceis de prever. Ainda há muito para entender, também, como se e como o cinturão de Sargassum afeta a pesca.
"Esperamos que isso forneça uma estrutura para uma melhor compreensão e resposta a este fenômeno emergente, "Hu disse." Precisamos de muito mais trabalho subsequente. "
