Forskare har identifierat ett nyckelsamarbete mellan näringsämnen som driver massiva sargassumblomningar i Atlanten: fosfor från ekvatorial uppvällning och kväve som fixeras av cyanobakterier på algerna. Denna klimatdrivna process har intensifierats under det senaste decenniet och stämmer överens med ökningar i sargassum sedan 2011. Upptäckten, som beskrivs i Nature Geoscience, kan förbättra prognoser för dessa ekologiskt störande händelser.
Massiva sargassumblomningar har plågat Karibien och Atlanten sedan 2011 och bildat det stora atlantiska sargassumbältet som härstammar från Sargassohavet öster om Florida. I början av juni i år uppskattades 38 miljoner ton av den bruna algen driva mot kusterna på Karibiska öar, Mexikanska golfen och norra Sydamerika, och avge obehagliga lukter vid nedbrytning samt belasta kustekosystem. Medan de ger habitat för marint liv till havs, avskräcker dessa mattor strandbesökare och skapar ekonomiska utmaningar.
Ett team ledd av Max Planck Institute for Chemistry har pinpointat drivkrafterna bakom denna snabba tillväxt. Starka östliga vindar orsakar uppvällning nära ekvatorn och för upp fosforrik djupvatten till ytan och norrut in i Karibien. Detta fosfor boostar cyanobakterier som lever på sargassum, vilka fixerar atmosfäriskt kvävgas till en användbar form genom kvävefixering. Denna symbios ger sargassum en konkurrensfördel gentemot andra alger.
För att spåra denna process analyserade forskarna korallkärnor från hela Karibien, som registrerar miljöförändringar i sina tillväxtlager över 120 år. Genom att mäta kväveisotopförhållanden (15N till 14N) upptäckte de ökad fixering sedan 2011. Kalibrering med moderna havsvattensprov bekräftade korallernas tillförlitlighet som arkiv.
Huvudförfattaren Jonathan Jung, doktorand vid Max Planck Institute, noterade: "I den första uppsättningen mätningar märkte vi två betydande ökningar i kvävefixering 2015 och 2018, två år med rekordblomningar av Sargassum. Så vi jämförde vår korallrekonstruktion med årliga Sargassum-biomassdata, och de två registren stämde perfekt överens! På den tiden var det dock inte alls klart om det fanns ett orsakssamband."
Studien utesluter tidigare teorier som sahara-stöd eller flodavrinning från Amazonas och Orinoco, eftersom de inte korrelerar med blomningspattern. Istället driver svalare havsytetemperaturer i tropiska Nordatlanten och varmare södra förhållanden vindskiften som förstärker uppvällningen.
Huvudförfattaren Alfredo Martínez-García betonade klimatlänken: "I slutändan kommer sargassums framtid i tropiska Atlanten att bero på hur global uppvärmning påverkar processerna som driver tillförseln av överskottsfosfor till ekvatoriala Atlanten." Teamet planerar ytterligare korallanalys för att förfina prognoser, vilket stödjer skydd av korallrev och kustförvaltning.