Cambios dramáticos de origen humano en el cóctel químico que propicia el Mar de los Sargazos está convirtiendo un hábitat crítico de vivero en floraciones de algas nocivas con impactos catastróficos

Durante siglos, el sargazo pelágico, alga marrón flotante, ha crecido en aguas bajas en nutrientes del Océano Atlántico Norte, con el apoyo de fuentes naturales de nutrientes como excreciones de peces e invertebrados, afloramientos y fijación de nitrógeno. Utilizando una línea de base histórica única de la década de 1980 y comparándola con muestras recolectadas desde 2010, los investigadores del Instituto Oceanográfico Harbor Branch de la Florida Atlantic University y sus colaboradores han descubierto cambios dramáticos en la química y composición del sargazo, transformando este organismo vivo vibrante en poblador de una «zona muerta» tóxica.

Sus hallazgos, publicados en Nature Communications, sugieren que una mayor disponibilidad de nitrógeno de fuentes naturales y antropogénicas, incluidas las aguas residuales, está apoyando las floraciones de sargazo y convirtiendo un hábitat crítico de vivero en floraciones de algas nocivas con impactos catastróficos en los ecosistemas costeros, las economías y la salud humana. A nivel mundial, las floraciones de algas nocivas están relacionadas con una mayor contaminación por nutrientes.

El estudio, dirigido por FAU Harbor Branch, en colaboración con la Universidad del Sur de Florida, la Institución Oceanográfica Woods Hole, la Universidad del Sur de Mississippi y la Universidad Estatal de Florida, fue diseñado para comprender mejor los efectos del suministro de nitrógeno y fósforo en el sargazo. Los investigadores utilizaron un conjunto de datos de tejido de referencia de carbono (C), nitrógeno (N) y fósforo (P) de la década de 1980 y las compararon con muestras más recientes recolectadas desde 2010.

Los resultados muestran que el porcentaje de N en el tejido aumentó significativamente (35 por ciento) al mismo tiempo que una disminución en el porcentaje de fósforo (42 por ciento) en el tejido de sargazi desde la década de 1980 hasta la de 2010. La composición elemental varió significativamente durante el estudio a largo plazo, al igual que las proporciones entre elementos. En particular, el mayor cambio fue la relación nitrógeno-fósforo, que aumentó significativamente (111 por ciento). Las proporciones de carbono-fósforo también aumentaron de manera similar (78 por ciento).

«Los datos de nuestro estudio respaldan no solo un papel principal para la limitación de la productividad del fósforo, sino que también sugieren que el papel del fósforo como un nutriente limitante se está fortaleciendo por los aumentos relativamente grandes en el suministro de nitrógeno ambiental de la escorrentía terrestre, las entradas atmosféricas y posiblemente otras fuentes naturales como la fijación de nitrógeno», dijo en un comunicado Brian Lapointe, autor principal, un destacado experto en sargazo y profesor de investigación en FAU Harbor Branch.

Se recolectaron un total de 488 muestras de tejido de sargazo durante varios proyectos de investigación y cruceros en la cuenca del Atlántico Norte entre 1983-1989 y más recientemente entre 2010-2019, e incluyeron muestreos estacionales frente al arrecife de Looe Key en la parte baja de los Cayos de Florida (1983 y 1984). y un muestreo geográfico más amplio (1986 y 1987) frente a la costa de los Cayos de Florida, Gulf Stream (Miami, Charleston y Cape Fear) y Belice, América Central. Las estaciones oceánicas incluyeron el norte, centro y sur del mar de los Sargazos.

Debido a las emisiones antropogénicas de óxidos de nitrógeno (NOx), la tasa de deposición de NOx es aproximadamente cinco veces mayor que la de la época preindustrial, en gran parte debido a la producción de energía y la quema de biomasa. La producción de nitrógeno fertilizante sintético se ha multiplicado por nueve, mientras que la de fosfato se ha triplicado desde la década de 1980, lo que contribuye a un aumento global de las proporciones nitrógeno-fósforo. En particular, el 85 por ciento de todos los fertilizantes nitrogenados sintéticos se han creado desde 1985, que fue poco después de que comenzara el muestreo de referencia de sargazo en Looe Key en 1983.

«En su amplia distribución, el recién formado Gran Cinturón de Sargazo del Atlántico puede recibir el apoyo de aportes de nitrógeno y fósforo de una variedad de fuentes, incluidas descargas de los ríos Congo, Amazonas y Mississippi, afloramientos frente a la costa de África, mezcla vertical, afloramiento ecuatorial, la deposición atmosférica del polvo sahariano y la quema de biomasa de la vegetación en África central y sudafricana», dijo Lapointe.

Los datos satelitales a largo plazo, los modelos numéricos de seguimiento de partículas y las mediciones de campo indican que el Gran Cinturón de Sargazo del Atlántico se ha repetido anualmente desde 2011 y se ha extendido hasta 8.850 kilómetros desde la costa oeste de África hasta el Golfo de México, alcanzando su punto máximo en julio de 2018.

«Teniendo en cuenta los efectos negativos que el Gran Cinturón de Sargazos del Atlántico está teniendo en las comunidades costeras de África, el Caribe, el Golfo de México y el sur de Florida, se necesita con urgencia más investigación para informar mejor la toma de decisiones de la sociedad con respecto a la mitigación y adaptación de las diversas especies terrestres, impulsores oceánicos y atmosféricos de las floraciones de sargazo», dijo Lapointe.