40 лет данных раскрывают историю наступления саргассума в Атлантике
Исследователи из Института океанографии Харбор-Бранч Университета Флориды представили обзорную статью, в которой прослеживаются изменения в пелагических саргассумах — свободно плавающих бурых водорослях, играющих ключевую роль в экосистеме Атлантического океана, за последние четыре десятилетия.
Раньше считалось, что саргассум в основном ограничен бедными питательными веществами водами Саргассова моря. Теперь же он признан быстрорастущим и широко распространённым морским организмом, чьё распространение по Атлантике тесно связано как с естественными процессами, так и с обогащением вод питательными веществами из-за деятельности человека.
Обзор, опубликованный в журнале Harmful Algae, проливает новый свет на происхождение и развитие Великого Атлантического пояса саргассума — массивного повторяющегося цветения водорослей, простирающегося через Атлантический океан от побережья Западной Африки до Карибского бассейна и западной Атлантики.
С момента своего первого появления в 2011 году этот пояс формировался почти каждый год (кроме 2013-го), а в мае достиг рекордной биомассы в 37,5 млн тонн. Эта цифра не включает базовую биомассу в 7,3 млн тонн, исторически оцениваемую в Саргассовом море.
Объединив исторические океанографические наблюдения, современные спутниковые снимки и передовые биогеохимические анализы, авторы создали комплексную основу для понимания драматических изменений в распределении, продуктивности и динамике питательных веществ саргассума. Работа также подчёркивает более широкие последствия антропогенного обогащения океана питательными веществами и необходимость скоординированных международных усилий по мониторингу и управлению воздействием этих массивных цветений водорослей.
Что питает рост?
Ключевой фокус обзора — элементный состав тканей саргассума и его изменение с течением времени. Лабораторные эксперименты и полевые исследования, начиная с 1980-х годов, подтвердили, что саргассум растёт быстрее и продуктивнее в обогащённых питательными веществами прибрежных водах, чем в олиготрофных водах открытого океана. Контролируемые исследования показали, что два основных вида, Sargassum natans и Sargassum fluitans, могут удваивать свою биомассу всего за 11 дней в оптимальных условиях.
С 1980-х по 2020-е годы содержание азота в саргассуме увеличилось более чем на 50%, в то время как содержание фосфора немного снизилось, что привело к резкому росту соотношения азота к фосфору (N:P).
«Эти изменения отражают переход от естественных океанических источников питательных веществ, таких как апвеллинг и вертикальное перемешивание, к наземным источникам, таким как сельскохозяйственный сток, сброс сточных вод и атмосферные выпадения», — сказал ведущий автор Брайан Лапуант, доктор философии.
Роль рек и спутников
Спутниковые наблюдения, модели океанических течений и полевые исследования разрешили давний парадокс о происхождении саргассума. Они показали сезонный перенос водорослей из богатых питательными веществами прибрежных районов, особенно западной части Мексиканского залива, в открытый океан через течение Луп и Гольфстрим.
В 2004 и 2005 годах спутники зафиксировали обширные «ряды» саргассума в западной части Мексиканского залива — регионе, испытывающем повышенную нагрузку питательными веществами из речных систем, таких как Миссисипи и Атчафалая.
Данные по саргассуму, собранные вблизи устья реки Амазонки, подтверждают гипотезу о том, что сток питательных веществ из этой крупной реки вносит значительный вклад в формирование Великого пояса саргассума. Колебания биомассы водорослей связаны с циклами наводнений и засух в бассейне Амазонки.
Происхождение пояса и последствия
Формирование Великого пояса саргассума, вероятно, было «засеяно» экстремальным атмосферным событием — отрицательной фазой Североатлантической осцилляции в 2009–2010 годах, которая могла помочь сместить поверхностные воды и саргассум из Саргассова моря на юг, в тропическую Атлантику. Однако генетические и морфологические данные указывают, что некоторые популяции саргассума, особенно доминирующий S. natans var. wingei, уже присутствовали в тропической Атлантике до 2011 года.
«Расширение саргассума — это не просто экологическое любопытство. Массивные цветения могут засорять пляжи, влиять на рыболовство и туризм, создавать риски для здоровья. Понимание причин столь бурного роста саргассума имеет решающее значение для управления этими последствиями», — заключил Лапуант.