Sargassums hemmeligheder:Forskere fremmer viden om tang, der forårsager kaos i Caribien og Vestafrika

Forskere har arbejdet på at spore og studere flydende sargassum, en produktiv tang, der oversvømmer caribiske og vestafrikanske kyster og forårsager miljømæssige og økonomiske skader. Undersøgelsen, "Ændringer i holopelagiske Sargassum spp. biomassesammensætning over et usædvanligt år," er offentliggjort i PNAS .

Den strandede tang blokerer fiskerbåde; truer turismen; forstyrrer redepladser for skildpadder, rev og mangrover og frigiver giftig gas, som påvirker menneskers sundhed og beskadiger elektrisk udstyr.

Først rapporteret af Christopher Columbus i det 15. århundrede, har flydende måtter af sargassum længe været til stede i Nordatlanten. Siden 2011 har en flydende befolkning imidlertid etableret sig mellem Vestafrika og Sydamerika og vokset i størrelse til at danne "det store atlantiske sargassumbælte" - en 9.000 km lang makroalgeopblomstring, synlig fra rummet og anslået til at veje 35 millioner tons.

De massive opblomstringer af sargassum menes at skyldes næringsstofforurening og opvarmning af havene, og enorme mængder af tangen ender hvert år på lossepladsen.

Forskerholdet fra universiteterne i York og Southampton, sammen med kolleger fra University of the West Indies i Jamaica og Barbados, satte sig for at lære mere om sargassums biomassesammensætning for at frigøre dets potentiale til at blive brugt til at producere bæredygtige produkter.

Mens tangen er en rigelig biomasse, er dens mulige anvendelser begrænset på grund af dens høje arsenindhold.

Første forfatter til undersøgelsen Dr. Carla Machado, en forskningsmedarbejder ved Institut for Biologi, sagde:"De små mængder sargassum, der plejede at skylle i land i Caribien gav et levested for skildpadder, krabber og fisk og bidrog til stranddannelse som det nedbrydes, men de enorme sargassum-opblomstringer i det sidste årti er et globalt problem, som vil fortsætte med at vokse og have stor indflydelse i de berørte lande.

"Dette forskningsprojekt har samlet internationale forskere med speciale i biomassesammensætning og satellitbilleddannelse for at spore, prøve og studere sargassum, hvilket giver afgørende ny viden om denne lidet forståede makroalge."

For at en biomasse kan udnyttes, skal den være konsistent i sin sammensætning; dette sikrer, at det kan behandles effektivt og opføre sig forudsigeligt under produktionen.

Resultaterne af undersøgelsen viste, at den biokemiske sammensætning af sargassum generelt er konsistent hele året. Forskerne testede forskellige forarbejdningsmetoder for tangen, herunder skyggetørring eller frysning, og fandt ud af, at proteinindholdet i tangen forblev det samme. Forarbejdningsmetoden påvirkede dog niveauet af andre komponenter såsom alginat, som kan behandles til mange anvendelser, herunder biomaterialer.

Forskerne indsamlede prøver af sargassum i Jamaica i hele 2021, hvilket faldt sammen med La Soufrière-udbruddet i april 2021 på den caribiske ø Saint Vincent.

Ved hjælp af afdriftsmønstre beregnede forfatterne, at de sargassumprøver, de indsamlede i august 2021, ville have brugt cirka 50 dage udsat for aske fra udbruddet.

De fandt ud af, at tang, der sandsynligvis havde været i kontakt med vulkansk aske, indeholdt mindre arsen, men havde akkumuleret andre elementer, herunder nikkel og zink.

Hovedforfatter af undersøgelsen, Dr. Thierry Tonon fra Institut for Biologi ved University of York sagde:"Forståelse af sargassums reaktion på miljøforhold er afgørende for at frigøre dens biologi og potentielle værdi."

"Da det store sargassumbælte også modtager yderligere næringsstoffer fra Sahara-støv, der blæser over Atlanten, ser enorme mængder af tangen, der skyller op på kystlinjerne ud til at blive den nye normal."

Der er meget mere arbejde at gøre for at øge forståelsen om sargassum, og hvordan det kommer til at opføre sig i de kommende år, siger forskerne. Dette vil give et samlet bevismateriale, der kan informere en international reaktion på de problemer, det udgør for mennesker og miljø, og omdanne det til noget nyttigt.

Professor Robert Marsh fra University of Southampton sagde:"Sargassumen, der strandede omkring Jamaica i sensommeren 2021, bar tydelige spor af den vulkanske aske, der satte sig på den omkring fire måneder tidligere, lige øst for St. Vincent; denne roman 'vulkanisk mærke' bekræftet, at sargassum ankommer hver sommer til Jamaicanske strande efter en måneds lang rejse, der driver med strømme fra det centrale tropiske Atlanterhav."

Professor Hazel A. Oxenford fra University of the West Indies sagde:"Vulkansk aske indsamlet i min have fra St Vincent-udbruddet blev brugt til at bestemme dens kemiske signatur. At være i stand til at detektere disse komponenter i sargassum, efter at den rejste mere end 1.700 km på tværs Caribien til Jamaica var spændende. Det bekræftede vores forudsagte transportvej for sargassum, viste, at tangen lever i mindst fire måneder og demonstrerer den marine forbindelse i hele regionen."

Professor Mona Webber fra University of the West Indies tilføjede:"Det er meget vigtigt for de caribiske øer, der bliver ramt af sargassum-oversvømmelsen, at kunne drage fordel af dens værdiansættelse. At forstå, hvordan den sargassum, vi indsamler i Jamaica, har ændret sig undervejs til vores kyster. og faktorer, der kan påvirke især arsenindholdet, vil drive os mod sikker brug af algebiomassen."

Undersøgelsen blev udført i samarbejde mellem universiteterne i York, Southampton og de vestindiske øer.

Flere oplysninger: Thierry Tonon et al., Ændringer i holopelagiske Sargassum spp. biomassesammensætning over et usædvanligt år, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2312173121. doi.org/10.1073/pnas.2312173121

Journaloplysninger: Proceedings of the National Academy of Sciences

Leveret af University of York