لقد حدد الباحثون شراكة رئيسية للعناصر الغذائية التي تغذي ازدهار السارغاسوم الضخم في المحيط الأطلسي: الفوسفور من التدفق الصاعد الاستوائي والنيتروجين الذي يثبته السيانوبكتيريا على الطحالب. هذه العملية المدفوعة بالمناخ قد تفاقمت على مدى العقد الماضي، متطابقة مع الارتفاعات في السارغاسوم منذ عام 2011. الاكتشاف، الذي يُفصل في Nature Geoscience، يمكن أن يحسن التنبؤات بهذه الأحداث المضطربة بيئيًا.
ازدهار السارغاسوم الضخم أثر على منطقة الكاريبي والمحيط الأطلسي منذ عام 2011، مشكلاً حزام السارغاسوم العظيم في الأطلسي الذي ينشأ في بحر السارغاسو شرق فلوريدا. بحلول أوائل يونيو من هذا العام، يُقدر أن 38 مليون طن من هذه الطحالب البنية قد تحركت نحو السواحل في جزر الكاريبي وخليج المكسيك وأمريكا الجنوبية الشمالية، مُطلقة روائح كريهة عند التحلل ومُجهدة النظم البيئية الساحلية. بينما توفر موطنًا للحياة البحرية في البحر، هذه الحصائر تثني الزوار عن الشواطئ وتشكل تحديات اقتصادية.
قاد فريق من معهد ماكس بلانك للكيمياء تحديد محركات هذا النمو السريع. الرياح الشرقية القوية تسبب تدفقًا صاعدًا بالقرب من الاستواء، محملًا مياهًا عميقة غنية بالفوسفور إلى السطح وشمالًا إلى الكاريبي. يعزز هذا الفوسفور السيانوبكتيريا التي تعيش على السارغاسوم، والتي تحول غاز النيتروجين الجوي إلى شكل قابل للاستخدام من خلال تثبيت النيتروجين. هذه التعايش تعطي السارغاسوم ميزة تنافسية على الطحالب الأخرى.
للتتبع لهذه العملية، حلل الباحثون نوى المرجان من جميع أنحاء الكاريبي، التي تسجل التغييرات البيئية في طبقات نموها على مدى 120 عامًا. من خلال قياس نسب النظائر النيتروجينية (15N إلى 14N)، اكتشفوا زيادة في التثبيت منذ عام 2011. الاعتماد مع عينات مياه البحر الحديثة أكد موثوقية المرجان كأرشيفات.
الكاتب الرئيسي جوناثان يونغ، طالب دكتوراه في معهد ماكس بلانك، أشار: "في المجموعة الأولى من القياسات لاحظنا زيادتين كبيرتين في تثبيت النيتروجين في عامي 2015 و2018، عامي ازدهار سارغاسوم قياسيين. لذا قارنا إعادة بناء المرجان لدينا ببيانات الكتلة الحيوية السنوية للسارغاسوم، وتطابقت السجلات اثنان تمامًا! ومع ذلك، في ذلك الوقت، لم يكن واضحًا على الإطلاق ما إذا كان هناك رابط سببي."
الدراسة تستبعد النظريات السابقة مثل غبار الصحراء الكبرى أو تدفق الأنهار من الأمازون وأورينوكو، حيث لا تتوافق مع أنماط الازدهار. بدلاً من ذلك، درجات حرارة سطح البحر أبرد في شمال الأطلسي الاستوائي وشروط أكثر دفئًا في الجنوب تدفع تغييرات الرياح التي تعزز التدفق الصاعد.
الكاتب الأول ألفردو مارتينيز-غارسيا أكد الرابط المناخي: "في النهاية، مستقبل السارغاسوم في الأطلسي الاستوائي سيعتمد على كيفية تأثير الاحتباس الحراري العالمي على العمليات التي تدفع توريد الفوسفور الزائد إلى الأطلسي الاستوائي." يخطط الفريق لتحليل إضافي للمرجان لتحسين التنبؤات، مما يساعد في حماية الشعاب المرجانية والإدارة الساحلية.