Биологи описали динамику крупнейшего пятна саргассовых водорослей

Морские биологи объяснили, чем вызваны гигантские скопления бурых водорослей саргассов, которые последние годы образуются в центральной Атлантике, сообщается в Science. На цветение повлияла североатлантическая осцилляция и появление питательных веществ, которые выносит в океан Амазонка.

Саргасс или саргассум (Sargassum) — род морских бурых водорослей, обитающих в умеренных и тропических широтах. В основном они растут на мелководье и на коралловых рифах. Два вида саргассов, Sargassum natans и Sargassum fluitans, являются исключительно пелагическими, то есть обитают в толще воды, а не на дне. Они распространены в Мексиканском заливе и Саргассовом море, которое названо так именно из-за гигантских скоплений саргассов.

Несколько лет назад исследователи зафиксировали большие скопления саргассов в Атлантическом океане и в Карибском море. Их в огромных количествах периодически выбрасывает на берег. Сами по себе саргассы не опасны, но они засоряют побережье и прибрежные воды, а так как в них застревают и гибнут морские животные, масса водорослей издает зловоние. Уборка саргассов трудоемка, дорога и не всегда эффективна.

По мнению ученых, рост водорослей может быть вызван изменением климата, потеплением температуры воды, обогащением океанических вод питательными веществами (1, 2). Но до сих пор однозначного ответа на вопрос нет.

Чтобы выяснить причины бурного роста саргассов, Мэнцзю Ван из университета Южной Флориды и его коллеги проанализировали спутниковые изображения, полученные за 19 лет, а также провели полевые наблюдения. На основе собранных данных и с учетом других факторов, в том числе динамики температуры воды на поверхности океана и атлантических течений, они построили модель, позволяющую проследить за ростом саргассов.

Расчеты показали, что пояс из бурых водорослей в Атлантике образовывался ежегодно летом с 2011 по 2018 год, за исключением лета 2013 года. Самые большие скопления водорослей образовались в 2015 и 2018 годах, когда пятно саргассов протянулось более чем на 8850 километров, а его масса составила более девяти миллионов тонн (в июне 2018 года — более 20 миллионов тонн).

Причинами роста водорослей ученые называют большое количество удобрений, которые сливали в Амазонку, изменение температуры поверхности океана и циркуляцию вод во время сезонных дождей у берегов Западной Африки, которая выносит питательные вещества с глубины на поверхность. В 2009 году в Амазонии выпало много дождей, река поднялась выше обычного и вынесла в океан большое количество питательных веществ. Через два года оно вызвало бурный рост саргассов. В то же время большое количество пресной воды из Амазонки понизило соленость океана, плюс в 2010 году температура воды на поверхности океана была слишком высокой для роста водорослей, поэтому в 2010 году его не наблюдалось. Изменение температуры воды и подъем питательных веществ из глубины на поверхность вызываются североатлантической осцилляцией. И как показали авторы, цветение водорослей хорошо коррелирует с ней и с количеством осадков в Амазонии (и, следовательно, уровнем воды в реке).

Отсутствие цветения водорослей в 2013 году ученые объясняют уменьшением количества питательных веществ, поступавших из Амазонки в 2010-2011 годах, и повышением температуры поверхности воды.

Авторы замечают, что результаты, касающиеся питательных веществ, предварительные, и эта гипотеза нуждается в доказательствах. С другой стороны, причиной появления «пояса» саргассов являются климатические изменения, поэтому, вероятнее всего, избыточный рост водорослей будет происходить и в дальнейшем.

«Данные об обогащении воды питательными веществами пока предварительные. Они основаны на ограниченных данных полевых исследований и других данных об окружающей среде, и нам нужно провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить эту гипотезу», — отмечает руководитель исследования Чуньминь Ху (Chuanmin Hu) из университета Южной Флориды. «С другой стороны, основываясь на данных 20 последних лет, я полагаю, что "пояс" саргассов, вероятно, станет нормальным явлением».

Водоросли не только загрязняют побережье и прибрежные воды, они ответственны за таяние ледников. Как показали исследователи, микроскопическая водоросль хламидомонада снежная, которая обитает на поверхности ледников Аляски, плавит до 20 процентов снежного покрова на них. Помогает ей в этом красный пигмент, который она запасает, чтобы обеспечить себя водой.