Peneliti telah mengidentifikasi kemitraan nutrisi kunci yang memicu mekarnya sargassum besar-besaran di Atlantik: fosfor dari upwelling ekuatorial dan nitrogen yang difiksasi oleh sianobakteri pada alga. Proses yang didorong iklim ini telah meningkat selama dekade terakhir, sejalan dengan lonjakan sargassum sejak 2011. Penemuan ini, yang dirinci dalam Nature Geoscience, dapat meningkatkan prediksi kejadian-kejadian yang mengganggu ekologi ini.
Mekar sargassum besar-besaran telah mengganggu Karibia dan Atlantik sejak 2011, membentuk Great Atlantic Sargassum Belt yang berasal dari Laut Sargasso timur Florida. Pada awal Juni tahun ini, diperkirakan 38 juta ton alga cokelat tersebut mengapung menuju pantai-pantai di kepulauan Karibia, Teluk Meksiko, dan Amerika Selatan utara, melepaskan bau tidak sedap saat membusuk dan menekan ekosistem pesisir. Meskipun menyediakan habitat bagi kehidupan laut di laut, matras ini menghalangi pengunjung pantai dan menimbulkan tantangan ekonomi.
Tim yang dipimpin oleh Max Planck Institute for Chemistry telah menentukan pendorong pertumbuhan cepat ini. Angin timur yang kuat menyebabkan upwelling di dekat ekuator, membawa air dalam kaya fosfor ke permukaan dan ke utara ke Karibia. Fosfor ini meningkatkan sianobakteri yang hidup di sargassum, yang memfiksasi gas nitrogen atmosfer menjadi bentuk yang dapat digunakan melalui fiksasi nitrogen. Simbiosis ini memberikan keunggulan kompetitif bagi sargassum dibandingkan alga lain.
Untuk melacak proses ini, peneliti menganalisis inti karang dari seluruh Karibia, yang merekam perubahan lingkungan dalam lapisan pertumbuhannya selama 120 tahun. Dengan mengukur rasio isotop nitrogen (15N ke 14N), mereka mendeteksi peningkatan fiksasi sejak 2011. Kalibrasi dengan sampel air laut modern mengonfirmasi keandalan karang sebagai arsip.
Penulis utama Jonathan Jung, mahasiswa PhD di Max Planck Institute, mencatat, "Dalam set pengukuran pertama kami melihat dua peningkatan signifikan dalam fiksasi nitrogen pada 2015 dan 2018, dua tahun mekar Sargassum rekor. Jadi kami membandingkan rekonstruksi karang kami dengan data biomassa Sargassum tahunan, dan kedua catatan itu selaras sempurna! Namun saat itu, tidak jelas sama sekali apakah ada hubungan kausal."
Studi ini menyingkirkan teori sebelumnya seperti debu Saharan atau aliran sungai dari Amazon dan Orinoco, karena tidak berkorelasi dengan pola mekar. Sebaliknya, suhu permukaan laut yang lebih dingin di Atlantik Utara tropis dan kondisi selatan yang lebih hangat mendorong pergeseran angin yang meningkatkan upwelling.
Penulis senior Alfredo Martínez-García menekankan hubungan iklim: "Pada akhirnya, masa depan Sargassum di Atlantik tropis akan bergantung pada bagaimana pemanasan global memengaruhi proses yang mendorong pasokan fosfor berlebih ke Atlantik ekuatorial." Tim berencana analisis karang lebih lanjut untuk menyempurnakan prediksi, membantu perlindungan terumbu karang dan pengelolaan pesisir.