À doses inégales en pleine mer, Les sargasses contribuent à la santé des océans en fournissant un habitat à la vie marine. Le Dr Mengqiu Wang effectuait des travaux sur le terrain dans le golfe du Mexique l'année dernière lorsqu'elle a vu des dauphins semblant apprécier leur incursion dans les sargasses. Crédit :Université de Floride du Sud
Des scientifiques dirigés par l'USF College of Marine Science ont utilisé les observations satellitaires de la NASA pour découvrir la plus grande prolifération de macroalgues au monde appelée Great Atlantic Sargassum Belt (GASB), comme indiqué dans Science .
Ils ont confirmé que la ceinture de macroalgues brunes appelée Sargasses forme sa forme en réponse aux courants océaniques, basé sur des simulations numériques. Il peut devenir si grand qu'il recouvre la surface de l'océan Atlantique tropical de la côte ouest de l'Afrique au golfe du Mexique. Cela s'est produit l'année dernière lorsque plus de 20 millions de tonnes - plus lourdes que 200 porte-avions entièrement chargés - ont flotté dans les eaux de surface et dont certaines ont fait des ravages sur les côtes bordant l'Atlantique tropical, Mer des Caraïbes, Golfe du Mexique, et la côte est de la Floride.
L'équipe a également utilisé des données environnementales et de terrain pour suggérer que la ceinture se forme de façon saisonnière en réponse à deux apports nutritifs clés :un d'origine humaine, et un naturel. Au printemps et en été, La décharge du fleuve Amazone ajoute des nutriments à l'océan, et ces nutriments rejetés peuvent avoir augmenté ces dernières années en raison de l'augmentation de la déforestation et de l'utilisation d'engrais. En hiver, les remontées d'eau au large de la côte ouest-africaine fournissent des nutriments des eaux profondes à la surface de l'océan où poussent les sargasses.
"Les preuves de l'enrichissement en nutriments sont préliminaires et basées sur des données de terrain limitées et d'autres données environnementales, et nous avons besoin de plus de recherches pour confirmer cette hypothèse, " a déclaré le Dr Chuanmin Hu du USF College of Marine Science, qui a dirigé l'étude et a étudié les sargasses à l'aide de satellites depuis 2006. "D'autre part, sur la base des données des 20 dernières années, Je peux dire que la ceinture est très susceptible d'être une nouvelle normalité, " dit Hu.
Hu a dirigé les travaux avec le premier auteur, le Dr Mengqiu Wang, chercheur postdoctoral dans son laboratoire d'océanographie optique à l'USF. L'équipe comprenait d'autres de l'USF, Université de l'Atlantique de Floride, et l'Institut de technologie de Géorgie. Les données qu'ils ont analysées à partir du spectroradiomètre imageur à résolution modérée (MODIS) de la NASA entre 2000 et 2018 indiquent un possible changement de régime dans les proliférations de sargasses depuis 2011.
"L'échelle de ces fleurs est vraiment énorme, faire de l'imagerie satellitaire mondiale un bon outil pour détecter et suivre leur dynamique dans le temps, " dit Woody Turner, directeur du programme de prévision écologique au siège de la NASA à Washington.
À doses inégales en pleine mer, Les sargasses contribuent à la santé des océans en fournissant un habitat aux tortues, Crabes, poisson, et les oiseaux et produisant de l'oxygène via la photosynthèse comme les autres plantes. "En pleine mer, Les sargasses offrent de grandes valeurs écologiques, servant d'habitat et de refuge à divers animaux marins. J'ai souvent vu des poissons et des dauphins autour de ces nattes flottantes, " a déclaré Wang.
L'année a été particulièrement mauvaise pour les algues brunes dans les Florida Keys. Crédit :Brian Lapointe, Doctorat., Institut océanographique de la branche du port de la Florida Atlantic University
Mais trop de cette algue rend difficile pour certaines espèces marines de se déplacer et de respirer, surtout quand les nattes envahissent la côte. Lorsqu'il meurt et coule au fond de l'océan en grande quantité, il peut étouffer les coraux et les herbiers. Sur la plage, Les sargasses pourries libèrent du sulfure d'hydrogène et sentent les œufs pourris, présentant potentiellement des problèmes de santé pour les personnes asthmatiques sur les plages, par exemple.
2011 :Un point de basculement
Avant 2011, la plupart des sargasses pélagiques dans l'océan ont été principalement trouvées flottant dans des parcelles autour du golfe du Mexique et de la mer des Sargasses. La mer des Sargasses est située sur le bord ouest de l'océan Atlantique central et porte le nom de son résident algal populaire. Christophe Colomb a signalé pour la première fois les sargasses de cet océan cristallin au XVe siècle, et de nombreux plaisanciers de la mer des Sargasses connaissent cette algue.
En 2011, Les populations de sargasses ont commencé à exploser dans des endroits où elles n'avaient jamais été auparavant, comme l'océan Atlantique central, et il est arrivé en masses gargantuesques qui ont étouffé les rivages et introduit une nouvelle nuisance pour les environnements et les économies locales. Quelques pays, comme la Barbade, a déclaré une urgence nationale l'année dernière en raison du tribut que cette algue autrefois saine a fait sur le tourisme.
"La chimie de l'océan doit avoir changé pour que les fleurs deviennent si incontrôlables, " dit Hu. Les sargasses se reproduisent par voie végétative, et il a probablement plusieurs zones d'initiation autour de l'océan Atlantique. Il pousse plus vite lorsque les conditions nutritives sont favorables et lorsque son horloge interne tourne en faveur de la reproduction.
Pour percer le mystère, l'équipe a analysé les modèles de consommation d'engrais au Brésil, Taux de déforestation amazonienne, Décharge du fleuve Amazone, deux années de mesures d'azote et de phosphore dans les parties centre-ouest de l'océan Atlantique, entre autres propriétés océaniques.
Bien que les données soient préliminaires, le schéma semble clair :l'explosion des Sargasses est corrélée à l'augmentation de la déforestation et de l'utilisation d'engrais, qui ont tous deux augmenté depuis 2010.
La plus grande prolifération d'algues s'est formée en 2015 et 2018. Crédit :Université de Floride du Sud
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L'équipe a identifié les facteurs clés qui sont essentiels à la formation de la floraison :une grande population de graines en hiver laissée par une floraison précédente, apports nutritifs de l'Afrique de l'Ouest upwelling en hiver, et l'apport de nutriments au printemps ou en été du fleuve Amazone. En outre, Les sargasses ne poussent bien que lorsque la salinité est normale et que les températures de surface sont normales ou plus froides.
La prolifération de 2011 a probablement été causée par le débit du fleuve Amazone au cours des années précédentes, Wang a dit, mais a été poussé à des proportions encore plus grandes par le double coup dur de la remontée des eaux dans l'Atlantique Est et du débit fluvial dans l'Atlantique Ouest.
Comme indiqué dans les images satellites, des floraisons majeures se sont produites chaque année entre 2011 et 2018, sauf en 2013 - et le cocktail d'ingrédients nécessaire explique pourquoi. Aucune floraison n'a eu lieu en 2013 car les populations de graines mesurées au cours de l'hiver 2012 étaient inhabituellement faibles, a dit Wang.
Hu a également expliqué pourquoi le point de basculement a commencé en 2011 au lieu de 2010, même dans la foulée d'importantes décharges amazoniennes en 2009. Des pluies importantes en 2009 ont introduit de l'eau douce dans l'océan, ce qui réduit la salinité. Plus, en 2010, la température de surface de la mer était plus élevée que la normale. Les sargasses n'ont fleuri ni en 2009 ni en 2010 car ces conditions ne favorisent pas la croissance des sargasses.
« Tout cela est finalement lié au changement climatique car il affecte les précipitations et la circulation océanique et même les activités humaines, mais ce que nous avons montré, c'est que ces proliférations ne se produisent pas en raison de l'augmentation de la température de l'eau, " a dit Hu. "Ils sont probablement là pour rester."
