Durante séculos, o Sargassum pela¡gico, alga marinha marrom flutuante, cresceu em a¡guas pobres em nutrientes do Oceano Atla¢ntico Norte, sustentado por fontes naturais de nutrientes como excreções de peixes e invertebrados, ressurgência e fixação de nitrogaªnio. Usando uma linha de base hista³rica única da década de 1980 e comparando-a com amostras coletadas desde 2010, pesquisadores do Harbor Branch Oceanographic Institute da Florida Atlantic University e colaboradores descobrirammudanças drama¡ticas na química e na composição do Sargassum, transformando este vibrante organismo vivo em um ta³xico "morto zona."

Suas descobertas, publicadas na Nature Communications , sugerem que o aumento da disponibilidade de nitrogaªnio de fontes naturais e antropogaªnicas, incluindo esgoto, estãoapoiando a proliferação de Sargassum e transformando um habitat crítico em viveiros de algas prejudiciais com impactos catastra³ficos nos ecossistemas costeiros, economias e saúde humana. Globalmente, a proliferação de algas nocivas estãorelacionada ao aumento da poluição de nutrientes.

O estudo, liderado pela FAU Harbor Branch, em colaboração com a University of South Florida, o Woods Hole Oceanographic Institution, a University of Southern Mississippi e a Florida State University, foi projetado para entender melhor os efeitos do suprimento de nitrogaªnio e fa³sforo no Sargassum. Os pesquisadores usaram um conjunto de dados de tecido de linha de base de carbono (C), nitrogaªnio (N) e fa³sforo (P) e relações molares C: N: P da década de 1980 e os compararam com amostras mais recentes coletadas desde 2010.

Os resultados mostram que a porcentagem de N do tecido aumentou significativamente (35 por cento) simultaneamente com uma diminuição na porcentagem de fa³sforo (42 por cento) no tecido Sargassum da década de 1980 a 2010. A composição elementar variou significativamente ao longo do estudo de longo prazo, assim como as razões C: N: P. Notavelmente, a maior mudança foi a razãonitrogaªnio: fa³sforo (N: P), que aumentou significativamente (111 por cento). As relações carbono: fa³sforo (C: P) também aumentaram de forma semelhante (78 por cento).

"Os dados do nosso estudo suportam não apenas um papel principal para a limitação da produtividade do fa³sforo, mas também sugerem que o papel do fa³sforo como um nutriente limitante estãosendo fortalecido pelos aumentos relativamente grandes no fornecimento de nitrogaªnio ambiental do escoamento terrestre, insumos atmosfanãricos e, possivelmente, outras fontes naturais, como a fixação de nitrogaªnio ", disse Brian Lapointe, Ph.D., autor saªnior, um dos principais especialistas em Sargassum e professor pesquisador da FAU Harbor Branch.

Um total de 488 amostras de tecido de Sargassum foram coletadas durante vários projetos de pesquisa e cruzeiros na bacia do Atla¢ntico Norte entre 1983-1989 e mais recentemente entre 2010-2019, e inclua­ram amostragem sazonal no recife de Looe Key no baixo Florida Keys (1983 e 1984 ) e uma amostragem geogra¡fica mais ampla (1986 e 1987) na costa de Florida Keys, Gulf Stream (Miami, Charleston e Cape Fear) e Belize, na Amanãrica Central. As estações oceânicas: inclua­am o mar dos Sargaa§os no norte, centro e sul.

A maior porcentagem de N tecidual ocorreu em a¡guas costeiras influenciadas pelo escoamento terrestre rico em nitrogaªnio, enquanto as menores razões C: N e C: P ocorreram no inverno e na primavera durante o pico das descargas do rio. A faixa geral para as razões N: P foi de 4,7 a 99,2 com o valor manãdio mais alto no oeste da Baa­a da Fla³rida (89,4), seguido por locais no Golfo do Manãxico e Caribe. As relações N: P mais baixas foram observadas no Caribe oriental em St. Thomas (20,9) e Barbados (13,0).

Por causa das emissaµes antropogaªnicas de a³xidos de nitrogaªnio (NO x ), a taxa de deposição de NO x écerca de cinco vezes maior do que a dos tempos pré-industriais, em grande parte devido a  produção de energia e queima de biomassa. A produção de nitrogaªnio de fertilizante sintanãtico aumentou nove vezes, enquanto a de fosfato triplicou desde a década de 1980, contribuindo para um aumento global nas razões N: P. Notavelmente, 85 por cento de todos os fertilizantes de nitrogaªnio sintanãtico foram criados desde 1985, logo após o ini­cio da amostragem do Sargassum em Looe Key em 1983.

"Em sua ampla distribuição, o recanãm-formado Grande Cintura£o de Sargaa§o do Atla¢ntico pode ser sustentado por entradas de nitrogaªnio e fa³sforo de uma variedade de fontes, incluindo descargas dos rios Congo, Amazonas e Mississippi, ressurgência na costa da áfrica, mistura vertical, ressurgência equatorial , deposição atmosfanãrica da poeira do Saara e queima de biomassa da vegetação na áfrica Central e do Sul ", disse Lapointe.

Dados de satanãlite de longo prazo, modelos numanãricos de rastreamento departículas e medições de campo indicam que o Grande Cintura£o do Sargaa§o do Atla¢ntico tem ocorrido anualmente desde 2011 e se estendeu por até8.850 quila´metros da costa oeste da áfrica atéo Golfo do Manãxico, com pico em julho de 2018.

"Considerando os efeitos negativos que o Grande Cintura£o de Sargaa§o do Atla¢ntico estãotendo nas comunidades costeiras da áfrica, Caribe, Golfo do Manãxico e Sul da Fla³rida, mais pesquisas são necessa¡rias com urgência para informar melhor a tomada de decisão da sociedade em relação a  mitigação e adaptação dos vários organismos terrestres , impulsores oceânicos e atmosfanãricos das flores de Sargassum ", disse Lapointe.

A remoção do sargaa§o das praias do Texas durante inundações anteriores, menos severas, foi estimada em US $ 2,9 milhões por ano e apenas o condado de Miami-Dade na Fla³rida estimou as despesas recentes de remoção em US $ 45 milhões por ano. A limpeza em todo o Caribe em 2018 custou US $ 120 milhões, o que não inclui a diminuição das receitas com o turismo perdido. Os encalhes de Sargassum também afetam a vida marinha e causam problemas respirata³rios devido ao processo de decomposição e outros problemas de saúde humana, como o aumento de bactanãrias fecais.

"As atividades humanas alteraram muito os ciclos globais de carbono, nitrogaªnio e fa³sforo, e as entradas de nitrogaªnio são consideradas agora de 'alto risco' e acima de um limite planetario seguro", disse Lapointe. "Com base em pesquisas cienta­ficas, o crescimento populacional e asmudanças no uso da terra aumentaram a poluição por nitrogaªnio e a degradação dos estua¡rios e das a¡guas costeiras desde, pelo menos, os anos 1950. Apesar das diminuições na carga de nitrogaªnio em algumas bacias hidrogra¡ficas costeiras, as razões N: P permanecem elevadas em muitos rios em comparação a valores hista³ricos. A tendaªncia para razões N: P mais altas nos principais rios da bacia do Atla¢ntico éparalela a s razões N: P aumentadas que agora vemos em Sargasum. "