وودز هول، ماساچوست – تحت شرایط عادی، ماکروجلبک های شناور سارگاسوم spp زیستگاه صدها گونه از موجودات را فراهم می کند. با این حال، اقیانوس اطلس بزرگ سارگاسوم کمربند (GASB) که در سال 2011 پدیدار شد، از آن زمان باعث سیل بی‌سابقه این جلبک قهوه‌ای در امتداد سواحل کارائیب، با اثرات مخرب بر اکوسیستم‌ها شده است، در حالی که چالش‌هایی برای اقتصادهای منطقه و گردشگری و نگرانی‌هایی برای مشکلات تنفسی و دیگر سلامت انسان ایجاد می‌کند.
محققانی که به این سوال که تامین مواد مغذی برای GASB چیست می گویند که اکنون به وضوح ثابت کرده اند که محتوای مواد مغذی سارگاسوم بافت می تواند به تعیین منابع غنی سازی کمک کند و به طور بالقوه پیش بینی ها را بهبود بخشد سارگاسوم تلاش های مدیریتی
“ما برای اولین بار این را به وضوح نشان می دهیم سارگاسوم در GASB هم در نیتروژن و هم فسفر افزایش می‌یابد که نشان‌دهنده یک جمعیت سالم و پررونق است. مقاله مجله بیوژئوشیمی مواد مغذی و آرسنیک سارگاسوم در اقیانوس اطلس غربی، منتشر شده در ارتباطات طبیعت.
مقادیر پایدار ایزوتوپ نیتروژن در برخی شرایط به منابع رودخانه ای اشاره می کند و در برخی دیگر مبهم تر است. بر اساس این مقاله، تشخیص منابع مختلف مواد مغذی که از GASB پشتیبانی می‌کنند، نیازمند عکس‌های فوری سیستماتیک از محتوای مواد مغذی و ترکیب ایزوتوپی در عرض آن است. فرض بر این است که هر چه فرد به منبع نزدیکتر شود، میزان نیتروژن و/یا فسفر در آن بیشتر می شود. سارگاسوم تو باید. از این نظر، الگوهای حوضه در ترکیب عنصری نیتروژن و فسفر می‌توانند اثر انگشت مورد نیاز برای تعیین منابع را به طور واضح فراهم کنند.
این مقاله خاطرنشان می کند که منابع مغذی مختلفی برای شکوفایی GASB پیشنهاد شده است، از جمله بالا آمدن، اختلاط عمودی، تخلیه از رودخانه های آمازون و کنگو، و رسوب اتمسفر. با این حال، مقاله بیان می کند که علل GASB و مکانیسم های کنترل تغییرپذیری آن ناشناخته باقی می مانند.
این مقاله همچنین بیان می کند که وضعیت تغذیه ای سارگاسوم در GASB غنی شده است، با محتوای نیتروژن و فسفر بالاتر از جمعیت سارگاسوم که در زیستگاه خود در دریای سارگاسو زندگی می کنند.
“در محیط سنتی خود، سارگاسوم یک مزیت بزرگ زیست محیطی است. با این حال، گسترش زیست توده در اقیانوس اطلس استوایی این ضرب المثل قدیمی را ثابت کرد که زیاده روی در یک چیز خوب می تواند بد باشد.” دنیس مک گیلیکودی جونیوردانشمند ارشد در بخش فیزیک و مهندسی اقیانوس کاربردی در موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole (WHOI).
مک‌گیلیکودی گفت: یافته‌ها مبنی بر اینکه نیتروژن و فسفر در GASB نسبت به دریای سارگاسو بیشتر است، “یک تفنگ دود کننده است که سیل GASB بر اساس مواد مغذی است.” نتیجه این کشف این است که فرصتی بالقوه برای استفاده از این نشانگرهای نیتروژن و فسفر در اختیار ما قرار می دهد. سارگاسوم پارچه های اثر انگشت بهترین منابع این مواد مغذی هستند که از شکوفه های جلبکی حمایت می کنند.
علاوه بر این، این مقاله اشاره می کند که وجود آرسنیک در سارگاسوم بافت – منعکس کننده محدودیت فسفر – به طور قابل توجهی استفاده از زیست توده جلبک دریایی را که به ساحل می نشیند محدود می کند.
پوشش Sargassum بر اساس داده های ماهواره ای. دایره های سفید محل نمونه برداری از خط GO-SHIP A16 را نشان می دهد. (تصویر با حسن نیت از سی. هو و بی. بارنز)
«مثل اقیانوس اطلس بزرگ سارگاسوم این کمربند در دهه گذشته رشد کرده است، مردم به طور فزاینده ای از این پدیده و تأثیر آن بر جوامع ساحلی آگاه شده اند.” پیتر مورتون، همکار پژوهشی در بخش اقیانوس شناسی در دانشگاه A&M تگزاس، ایستگاه کالج. “تحقیقات ما این را نشان می دهد سارگاسوم بسته به شرایطی که در آن رشد می کند، می تواند با آرسنیک غنی شود. برنامه‌هایی برای حذف یا بهره‌برداری از این ماده در هنگام شستشوی آن در ساحل باید پتانسیل آن را در نظر بگیرند سارگاسوم حاوی غلظت بالایی از آرسنیک است، بنابراین ما جوامع آسیب دیده را تشویق می کنیم در هنگام بررسی گزینه های مقابله با سیل فصلی با احتیاط عمل کنند. سارگاسوم“
به دلیل تهدیداتی که سارگاسوم سیل بیانگر محیط زیست، اقتصاد و سلامت انسان است، این مقاله نیاز به نظارت و مطالعات مدل‌سازی گسترده برای درک محرک‌های فیزیکی، بیولوژیکی و شیمیایی GASB را توصیه می‌کند. این مقاله خاطرنشان می‌کند که «نیاز عمومی برای درک علمی ضروری است: پیش‌بینی‌های فصلی تا بین سالانه بهبود یافته، ارزش زیادی برای برنامه‌ریزی و واکنش فعال ارائه می‌دهد، در حالی که کمی کردن علل ریشه‌ای می‌تواند اقدامات بالقوه مدیریت را برای کاهش مشکل اطلاع دهد.»
McGillicuddy اولین بار دید سارگاسوم زمانی که او بچه بود و در فلوریدا بزرگ شد و پدربزرگش او را برای ماهیگیری در نزدیکی کلپ برد زیرا بهترین مکان برای ماهیگیری بود. مک گیلیکودی گفت: «این یک واحه در صحرای اقیانوس بود.
«اکنون سیستم اساساً تغییر کرده است. ما یک فرآیند اقیانوس شناسی داریم که این را ایجاد می کند. به عنوان یک دانشمند و به عنوان یک ماهیگیر، نیاز فوری به تلاش برای درک این وضعیت دارم، نه تنها برای کمک به پاسخ به سوالات علمی جالب پیرامون این مشکل، بلکه برای انجام این کار به گونه ای که بتوانیم شرایط را درک کرده و در نهایت آن را کاهش دهیم. به گونه ای که برای جامعه ارزشمند باشد.»
مک گیلیکودی و برایان لاپونت، نویسنده همکار، بر اهمیت ماهیت بین‌رشته‌ای و مشارکتی این تحقیق که طیفی از رشته‌ها از جمله زیست‌شناسی، شیمی و فیزیک را در بر می‌گیرد، تأکید کردند.
“این مطالعه مشترک ارزش تیم های تحقیقاتی بین رشته ای را در درک پدیده های پیچیده اقیانوس شناسی در عصر تغییرات سریع جهانی، در این مورد اقیانوس اطلس بزرگ نشان می دهد. سارگاسوم یک کمربند که در سال 2011 شکل گرفت برایان لاپونتاستاد پژوهش در مؤسسه اقیانوس شناسی دانشگاه آتلانتیک فلوریدا و یکی از برجسته ترین مقامات جهان در زمینه سارگاسوم.
بودجه این تحقیق توسط بنیاد ملی علوم، موسسه ملی علوم بهداشت محیطی از طریق مرکز وودز هول برای اقیانوس‌ها و سلامت انسان، WHOI، بنیاد خیریه خانواده Isham، ایالت فلوریدا و ناسا تامین شده است.
سارگاسوم نمونه‌های فرصت بر روی خطوط GO-SHIP ایالات متحده A20 (رایان ووسلی، دانشمند اصلی؛ فیزیکوشیمی‌دان دریایی در مرکز علوم تغییر جهانی MIT) و A22 (ویوین منزز، دانشمند اصلی؛ اقیانوس‌شناس فیزیکی در WHOI) جمع‌آوری شد. R/V توماس جی. تامپسون (سفرهای TN389 و TN390) با حمایت بنیاد ملی علوم ایالات متحده و اداره ملی اقیانوسی و جوی. US GO-SHIP (برنامه تحقیقات هیدروگرافیک در کشتی های جهانی اقیانوس) یکی از اجزای آن است GO-SHIP بین المللی.
###
نویسندگان: دنیس جی. مک گیلیکودی، جونیور1*پیتر ال مورتون2راشل ای بروتون3چوانمینگ هو4توماس بی کلی5اندرو آر. سولو1و برایان ای. لاپونت3
تجهیزات جانبی:
1گروه فیزیک و مهندسی اقیانوس کاربردی، موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole، Woods Hole، MA، ایالات متحده آمریکا
2گروه اقیانوس شناسی، دانشگاه A&M تگزاس، ایستگاه کالج، تگزاس، ایالات متحده آمریکا
3مؤسسه اقیانوس شناسی شعبه هاربر، دانشگاه آتلانتیک فلوریدا، فورت پیرس، فلوریدا، ایالات متحده آمریکا
4کالج علوم دریایی، دانشگاه فلوریدا جنوبی، سنت پترزبورگ، فلوریدا، ایالات متحده آمریکا
5کالج شیلات و علوم اقیانوس، دانشگاه آلاسکا فیربنکس، فیربنکس، آلاسکا، ایالات متحده آمریکا.
*نویسنده متناظر
درباره موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole
موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole (WHOI) یک سازمان خصوصی و غیرانتفاعی در کیپ کاد، ماساچوست است که به تحقیقات دریایی، مهندسی و آموزش عالی اختصاص دارد. در سال 1930 تأسیس شد، مأموریت اصلی آن درک اقیانوس و تعامل آن با زمین به عنوان یک کل، و ارتباط با درک نقش اقیانوس در تغییر محیط جهانی است. اکتشافات پیشگام WHOI از ترکیبی ایده آل از علم و مهندسی سرچشمه می گیرد – اکتشافاتی که آن را به یکی از قابل اعتمادترین و از نظر فنی پیشرفته ترین رهبران در تحقیقات و اکتشافات پایه و کاربردی اقیانوس در هر کجا تبدیل کرده است. WHOI به دلیل رویکرد چند رشته ای، عملیات برتر کشتی و قابلیت های بی نظیر روباتیک در اعماق دریا شناخته شده است. ما نقش پیشرو در نظارت بر اقیانوس ایفا می کنیم و گسترده ترین مجموعه از پلت فرم های جمع آوری داده ها را در جهان اجرا می کنیم. بهترین دانشمندان، مهندسان و دانشجویان در بیش از 800 پروژه همزمان در سراسر جهان – بالا و زیر امواج – همکاری می کنند و مرزهای دانش و امکانات را گسترش می دهند. برای اطلاعات بیشتر لطفا مراجعه کنید به www.whoi.edu
