Большой атлантический саргассовый пояс озадачивает исследователей с 2011 года. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, возможно, позволило определить, что послужило переломным моментом, который привел к появлению этого явления в тропической части Атлантического океана. Используя компьютерное моделирование, группа международных исследователей показала, что цветение саргассума было принесено в тропики сильными океаническими течениями и ветром и процветало в идеальных условиях для роста.
В частности, два года подряд из-за сильной Североатлантической осцилляции (NAO) — изменения атмосферного давления над Атлантикой, которое влияет на циркуляцию и направление ветра, — саргассум переместился в тропики, начиная с 2009 года. Там он нашел теплые, богатые питательными веществами воды и много солнечного света круглый год.
«Сначала мы увидели лишь несколько пятен саргассума, оттесненных на юг NAO», — говорит соавтор исследования Фрэнк Мюллер-Каргер, биологический океанограф из Колледжа морских наук USF. «Но эти участки водорослей получили подходящие условия для роста и продолжительного цветения».
Саргассум — это плавающая макроводоросль, которая с 2011 года заполонила пляжи в Карибском бассейне, влияя на туризм, нанося вред здоровью людей и морских обитателей и обходясь местным властям в миллионы долларов в год на очистку. Ученые расходятся во мнениях относительно причин возникновения Большого атлантического саргассового пояса.
Авторы недавней работы использовали компьютерную модель, которая основывается на предыдущем исследовании, выявившем влияние NAO на саргассовый пояс. В обеих работах ученые использовали модели для имитации переноса саргассовых водорослей из северной в южную часть Северной Атлантики, проверяя, является ли NAO первопричиной цветения, которое произошло в тропической Атлантике в 2011 году.
«Обе модели показали, что некоторые участки саргассовых водорослей были подняты ветром и течениями из Саргассова моря в сторону Европы, затем двинулись на юг и оттуда попали в тропическую Атлантику. Там эта популяция водорослей, теперь отделенная от Саргассова моря, каждый год образует новые заросли благодаря достаточному количеству света, питательных веществ и более теплой температуре», — говорит Мюллер-Каргер, участвовавший в обоих исследованиях.
Тем не менее, вопрос остается открытым: что обеспечивает питательные вещества, способствующие росту саргассума в тропической Атлантике? Группа вновь обратилась к компьютерным моделям, чтобы проанализировать данные о ветрах, течениях и трехмерных измерениях питательных веществ, собранных в Атлантическом океане за десятилетия.
Модели показали, что питательные вещества поступают в океан благодаря процессу, известному как вертикальное перемешивание, при котором водные массы смешиваются на сезонной основе под воздействием переменчивых ветров. При этом более глубокие воды с высокой концентрацией питательных веществ поднимаются к поверхности. В этом освещенном солнцем поверхностном слое происходит фотосинтез и рост саргассума, что способствует массовому цветению, которое в конечном итоге оказывается на пляжах Карибского моря и побережья Персидского залива.
«Это был неожиданный результат», — говорит Мюллер-Каргер. «Ранее мы выдвигали гипотезу о том, что не реки способствуют образованию цветения саргассума в тропической Атлантике. Эта модель подтверждает идею о том, что питательные вещества, поступающие из более глубоких слоев океана, способствуют цветению».
[Фото: Jean-Philippe Maréchal / University of South Florida]
