Por siglos, sargazo pelágico algas marrones flotantes, han crecido en aguas bajas en nutrientes del Océano Atlántico Norte, apoyado por fuentes naturales de nutrientes como excreciones de peces e invertebrados, surgencia y fijación de nitrógeno. Usando una línea de base histórica única de la década de 1980 y comparándola con muestras recolectadas desde 2010, Investigadores del Instituto Oceanográfico Harbor Branch de Florida Atlantic University y colaboradores han descubierto cambios dramáticos en la química y composición de Sargassum, transformando este organismo vivo vibrante en una "zona muerta" tóxica.

Sus hallazgos, publicado en Comunicaciones de la naturaleza , sugieren que una mayor disponibilidad de nitrógeno de fuentes naturales y antropogénicas, incluidas las aguas residuales, está apoyando las floraciones de Sargassum y convirtiendo un hábitat crítico de vivero en floraciones de algas nocivas con impactos catastróficos en los ecosistemas costeros, economías, y salud humana. Globalmente Las floraciones de algas nocivas están relacionadas con una mayor contaminación por nutrientes.

El estudio, dirigido por FAU Harbour Branch, en colaboración con la Universidad del Sur de Florida, Institución Oceanográfica Woods Hole, la Universidad del Sur de Mississippi, y la Universidad Estatal de Florida, fue diseñado para comprender mejor los efectos del suministro de nitrógeno y fósforo en Sargassum. Los investigadores utilizaron un conjunto de datos de tejido de referencia de carbono (C), nitrógeno (N) y fósforo (P) y relaciones molares C:N:P de la década de 1980 y las comparó con muestras más recientes recolectadas desde 2010.

Los resultados muestran que el porcentaje de N en el tejido aumentó significativamente (35 por ciento) al mismo tiempo que una disminución en el porcentaje de fósforo (42 por ciento) en el tejido de Sargassum desde la década de 1980 hasta la de 2010. La composición elemental varió significativamente durante el estudio a largo plazo, al igual que las relaciones C:N:P. Notablemente, el mayor cambio fue la relación nitrógeno:fósforo (N:P), que aumentó significativamente (111 por ciento). Las proporciones de carbono:fósforo (C:P) también aumentaron de manera similar (78 por ciento).

"Los datos de nuestro estudio respaldan no solo un papel principal de la limitación de la productividad del fósforo, pero también sugiere que el papel del fósforo como un nutriente limitante se está fortaleciendo por los aumentos relativamente grandes en el suministro de nitrógeno ambiental de la escorrentía terrestre, entradas atmosféricas, y posiblemente otras fuentes naturales como la fijación de nitrógeno, "dijo Brian Lapointe, Doctor., autor principal, un destacado experto en sargazo y profesor de investigación en FAU Harbour Branch.

Se recolectaron un total de 488 muestras de tejido de Sargassum durante varios proyectos de investigación y cruceros en la cuenca del Atlántico Norte entre 1983-1989 y más recientemente entre 2010-2019. e incluyó un muestreo estacional en alta mar del arrecife de Looe Key en los Cayos de Florida más bajos (1983 y 1984) y un muestreo geográfico más amplio (1986 y 1987) en alta mar de los Cayos de Florida, Corriente del Golfo (Miami, Charleston y Cape Fear), y Belice, Centroamérica. Las estaciones oceánicas incluyeron el norte, Mar de los Sargazos central y meridional.

El mayor porcentaje de nitrógeno tisular se produjo en aguas costeras influenciadas por la escorrentía terrestre rica en nitrógeno, mientras que las relaciones C:N y C:P más bajas ocurrieron en invierno y primavera durante las descargas pico de los ríos. El rango general para las relaciones N:P fue de 4.7 a 99.2 con el valor medio más alto en el oeste de la Bahía de Florida (89.4) seguido de ubicaciones en el Golfo de México y el Caribe. Las relaciones N:P más bajas se observaron en el Caribe oriental en St. Thomas (20,9) y Barbados (13,0).

Debido a las emisiones antropogénicas de óxidos de nitrógeno (NO _X ), el no _X La tasa de deposición es aproximadamente cinco veces mayor que la de la época preindustrial, en gran parte debido a la producción de energía y la quema de biomasa. La producción de nitrógeno fertilizante sintético se ha multiplicado por nueve, mientras que el del fosfato se ha triplicado desde la década de 1980 contribuyendo a un aumento global de las relaciones N:P. Notablemente, El 85 por ciento de todos los fertilizantes nitrogenados sintéticos se han creado desde 1985, que fue poco después de que comenzara el muestreo de referencia de Sargassum en Looe Key en 1983.

"En su amplia distribución, El recién formado Gran Cinturón de Sargazo del Atlántico puede recibir el apoyo de aportes de nitrógeno y fósforo de una variedad de fuentes, incluidas las descargas del Congo, Los ríos Amazonas y Mississippi, afloramiento en la costa de África, mezcla vertical, surgencia ecuatorial, deposición atmosférica de polvo sahariano, y quema de biomasa de vegetación en África central y sudafricana, "dijo Lapointe.

Datos satelitales a largo plazo, modelos numéricos de seguimiento de partículas, y las mediciones de campo indican que el Gran Cinturón de Sargazos del Atlántico se ha repetido anualmente desde 2011 y se ha extendido hasta 8, 850 kilómetros desde la costa oeste de África hasta el Golfo de México, alcanzando su punto máximo en julio de 2018.

"Teniendo en cuenta los efectos negativos que el Gran Cinturón de Sargazos del Atlántico está teniendo en las comunidades costeras de África, el Caribe, Golfo de México y Florida del Sur, Se necesita con urgencia más investigación para informar mejor la toma de decisiones de la sociedad con respecto a la mitigación y adaptación de los diversos terrestres, oceánico, y los impulsores atmosféricos de las floraciones de Sargassum, "dijo Lapointe.

Eliminación de sargazo de las playas de Texas durante Las inundaciones menos severas se estimaron en $ 2.9 millones por año y solo el condado de Miami-Dade de Florida estimó gastos recientes de remoción de $ 45 millones por año. La limpieza en todo el Caribe en 2018 costó $ 120 millones, que no incluye la disminución de ingresos por turismo perdido. Los varamientos de sargazo también afectan la vida marina y causan problemas respiratorios por el proceso de descomposición y otros problemas de salud humana. como aumento de bacterias fecales.

"Las actividades humanas han alterado enormemente el carbono global, nitrógeno, y ciclos de fósforo, y las entradas de nitrógeno se consideran ahora de 'alto riesgo' y por encima de un límite planetario seguro, ", dijo Lapointe." Basado en investigaciones científicas, El crecimiento de la población y los cambios en el uso de la tierra han aumentado la contaminación por nitrógeno y la degradación de los estuarios y las aguas costeras desde al menos la década de 1950. A pesar de la disminución de la carga de nitrógeno en algunas cuencas costeras, Las proporciones N:P siguen siendo elevadas en muchos ríos en comparación con los valores históricos. La tendencia hacia proporciones más altas de N:P en los principales ríos de la cuenca del Atlántico es paralela a las proporciones aumentadas de N:P que ahora vemos en Sargasum ".