Τα πλωτά στρώματα Sargassum, που κάθε καλοκαίρι καλύπτουν τις παραλίες της Καραϊβικής και του Κόλπου του Μεξικού, δεν αποτελούν πλέον μυστήριο για τους επιστήμονες. Έπειτα από χρόνια ερευνών και αντεγκλίσεων στους επιστημονικούς κύκλους, ομάδα ερευνητών από το Max Planck Institute for Chemistry αποκάλυψε τον πραγματικό μηχανισμό που προμηθεύει αυτές τις εκρηκτικές ανθίσεις άλγης: τη συνεργασία φωσφόρου από τα βάθη του Ατλαντικού και αζώτου που προέρχεται από κυανοβακτήρια που ευημερούν εντός του Sargassum. Αυτή η ανακάλυψη, βασισμένη σε αναλύσεις κοραλλιογενών πυρήνων και σύγχρονα δεδομένα ωκεανογραφίας, βοηθά στην κατανόηση του γιατί τα τελευταία χρόνια, μετά το 2011, οι μαζικές ανθίσεις έχουν μετατραπεί σε σχεδόν ετήσιο φαινόμενο.
Η ένταση του προβλήματος είναι καλά κατανοητή από τους κατοίκους και τους επισκέπτες της περιοχής. Μόνο τον Ιούνιο, περίπου 38 εκατομμύρια τόνοι Sargassum ξεβράστηκαν στις ακτές της Καραϊβικής και βόρειας Νότιας Αμερικής, σπάζοντας κάθε προηγούμενο ρεκόρ. Μόλις το φύκος απλωθεί στις παραλίες, οι διαδικασίες αποσύνθεσης απελευθερώνουν μία έντονα δυσάρεστη οσμή, η οποία απωθεί τους τουρίστες, θέτει σε κίνδυνο τα τοπικά οικοσυστήματα και απαιτεί τη συστηματική απομάκρυνσή του με βαριά μηχανήματα. Ωστόσο, μακριά από τις ακτές, τα τεράστια αυτά θαλάσσια χαλιά παρέχουν σημαντικό μικροοικοσύστημα για ποικιλία θαλάσσιων οργανισμών.
Από καιρό, οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι το Sargassum εκκινεί τη διαδρομή του από τη Θάλασσα του Σαργάσου, ανατολικά της Φλόριντα, αλλά παρέμενε ασαφές τι τροφοδοτεί τη ραγδαία εξάπλωσή του προς τον ισημερινό και τελικά προς την Καραϊβική. Παλαιότερες θεωρίες, όπως η μεταφορά θρεπτικών ουσιών από αποψιλωμένες περιοχές του Αμαζονίου ή η σκόνη από τη Σαχάρα, δεν συμφωνούσαν με την παρατηρούμενη αύξηση της βιομάζας τα τελευταία δέκα χρόνια.
Η πρόσφατη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Geoscience, προσφέρει μια πιο συνεκτική προσέγγιση. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ισχυροί ανατολικοί άνεμοι προάγουν την διαδικασία της ισημερινής ανάδυσης, όπου βαθιά, ψυχρά και πλούσια σε φώσφορο νερά ανασηκώνονται στην επιφάνεια. Αυτά τα νερά κινούνται βόρεια προς την Καραϊβική, δημιουργώντας μια «ένεση» φωσφόρου στο θαλάσσιο οικοσύστημα. Ο φώσφορος γίνεται έτσι διαθέσιμος στα κυανοβακτήρια που ζουν πάνω στο Sargassum, τα οποία τον αξιοποιούν για να δεσμεύσουν άζωτο από την ατμόσφαιρα μέσω της διαδικασίας της αζωτοδέσμευσης.
Αυτό το «συμπόσιο» φωσφόρου και αζώτου δημιουργεί ένα αυτοτροφοδοτούμενο σύστημα ενίσχυσης της ανάπτυξης, που παρέχει στο Sargassum ανταγωνιστικό πλεονέκτημα έναντι άλλων άλγεων. Στην ουσία, το Sargassum έχει αναπτύξει ένα «εργοστάσιο» παραγωγής αζώτου στην ίδια του τη δομή.
Η ισχυρότερη υποστήριξη για αυτή τη θεωρία προήλθε από μια απρόσμενη πηγή: τους κοραλλιογενείς πυρήνες. Αυτά τα κοράλλια καταγράφουν χημικά ίχνη στο σκελετό τους, λειτουργώντας ως φυσικά αρχεία των αλλαγών στο θαλάσσιο περιβάλλον. Αναλύοντας δεδομένα από τα ισότοπα που καλύπτουν περισσότερο από έναν αιώνα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν σημαντικές αυξήσεις στην αζωτοδέσμευση — κυρίως στα έτη 2015 και 2018, όταν παρατηρήθηκαν εντυπωσιακά Sargassum blooms. Συγκρίνοντας αυτά τα χημικά αρχεία με μετρήσεις Sargassum από δορυφόρους, τα δεδομένα ταίριαξαν απόλυτα μετά το 2011.
Η χρονολογία αυτή συμπίπτει με μια σπάνια μεταβολή τον Σεπτέμβριο του 2010, όταν ισχυροί άνεμοι μετέφεραν για πρώτη φορά μεγάλες ποσότητες Sargassum από τη Θάλασσα του Σαργάσου προς τον τροπικό Ατλαντικό. Έκτοτε, το φύκος βρήκε κατάλληλες συνθήκες για να επαναστατήσει σε ανεπανάληπτη κλίμακα.
Αφού εξέτασαν άλλες πιθανές πηγές θρεπτικών, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο φωσφόρος από τα βαθιά νερά είναι το κρίσιμο συστατικό της έκρηξης του Sargassum. Η θεωρία της σκόνης από τη Σαχάρα, που είχε αποκτήσει δημοτικότητα στο παρελθόν, δεν αποδείχθηκε να σχετίζεται με περιόδους έντονης ανθοφορίας, όπως και οι εκβολές των ποταμών Αμαζονίου και Ορινόκο, οι οποίες δεν συμφωνούσαν με τα παρατηρούμενα δεδομένα.
Αυτή η νέα κατανόηση έχει πρακτική σημασία. Αν ο εν λόγω μηχανισμός είναι υπεύθυνος για τις διακυμάνσεις στις ανθοφορίες, η παρακολούθηση των ανέμων, η θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας και η ένταση της ισημερινής ανάδυσης μπορεί να αποτελέσουν πολύτιμα εργαλεία πρόγνωσης. Αυτό σημαίνει ότι οι παράκτιες κοινότητες θα είναι καλύτερα προετοιμασμένες για τις συνέπειες από τις ετήσιες ανθίσεις, ενισχύοντας ταυτόχρονα την προστασία ευαίσθητων οικοσυστημάτων, όπως οι κοραλλιογενείς ύφαλοι.
Ο Alfredo Martínez-García, επικεφαλής της ομάδας στο Max Planck Institute for Chemistry, υπογραμμίζει ότι η κλιματική αλλαγή θα διαμορφώσει την ένταση και τη συχνότητα των μελλοντικών εκρήξεων Sargassum. Αν η υπερθέρμανση προκαλέσει μεταβολές στις θερμοκρασιακές ανισότητες που απαιτούνται για την άνοδο των βαθιών νερών, όλος ο μηχανισμός μπορεί να επιταχυνθεί ή να αποδυναμωθεί.
Το Sargassum μπορεί να φαίνεται ως ένα απλό καφέ φύκος που χαλάει τις διακοπές, αλλά αποδεικνύεται ότι αποτελεί έναν βιολογικό δείκτη για τις μεταλλαγές που υφίστανται οι θαλάσσιες περιοχές. Και τώρα, για πρώτη φορά, έχουμε μια σαφή εικόνα του τι το τροφοδοτεί.
