La contaminación terrestre impulsa las invasiones costeras de sargazo

Una nueva investigación ha ayudado a establecer la conexión entre la contaminación terrestre por nutrientes, la circulación oceánica y la expansión sin precedentes del sargazo en el Océano Atlántico.

El sargazo --un alga parda que flota libremente-- ha escapado del Mar de los Sargazos y se ha expandido por el Atlántico, formando el enorme Cinturón Atlántico de Sargazos. Impulsadas por la escorrentía de nutrientes, las corrientes de agua del Amazonas y los fenómenos climáticos, estas floraciones están transformando ecosistemas, economías y costas a una escala asombrosa.

Aunque se creía que se limitaba principalmente a las aguas pobres en nutrientes del Mar de los Sargazos, ahora se reconoce al sargazo como un organismo marino de rápido crecimiento y amplia distribución, cuya expansión por el Atlántico está estrechamente vinculada tanto a los procesos naturales como al enriquecimiento de nutrientes inducido por el ser humano.

Un estudio del Instituto Oceanográfico Harbor Branch de la Universidad Atlántica de Florida, publicado en la revista Harmful Algae, arroja nueva luz sobre los orígenes y el desarrollo del Gran Cinturón Atlántico de Sargazos, una masiva floración recurrente de sargazo que se extiende por el Océano Atlántico desde la costa de África Occidental hasta el Golfo de México, con importante afección en las zonas costeras.

Desde su primera aparición en 2011, este cinturón se ha formado casi todos los años, excepto en 2013, y en mayo alcanzó un nuevo récord de biomasa de 37,5 millones de toneladas. Esto no incluye la biomasa de referencia de 7,3 millones de toneladas estimada históricamente en el Mar de los Sargazos.

Al combinar observaciones oceanográficas históricas, imágenes satelitales modernas y análisis biogeoquímicos avanzados, esta revisión proporciona un marco integral para comprender los drásticos cambios en la distribución, la productividad y la dinámica de nutrientes del sargazo. También destaca las implicaciones más amplias del enriquecimiento antropogénico de nutrientes en la ecología oceánica y la necesidad de esfuerzos internacionales coordinados para monitorear y gestionar los impactos de estas masivas floraciones de algas.

"Nuestra revisión profundiza en la evolución del sargazo: cómo crece, qué lo impulsa y por qué observamos un aumento tan drástico de la biomasa en el Atlántico Norte", afirmó Brian Lapointe, autor principal y profesor de investigación en la FAU Harbor Branch. "Al examinar los cambios en su composición de nutrientes, en particular nitrógeno, fósforo y carbono, y cómo estos elementos varían con el tiempo y el espacio, comenzamos a comprender las fuerzas ambientales más amplias que influyen".

Al inicio de la revisión, los autores explican que los primeros oceanógrafos cartografiaron el Mar de los Sargazos basándose en avistamientos superficiales de sargazo, creyendo que las algas prosperaban en sus aguas cálidas y cristalinas, pero pobres en nutrientes. Sin embargo, esta idea creó una paradoja cuando los oceanógrafos de mediados del siglo XX describieron la región como un "desierto biológico". Sin embargo, recientes observaciones satelitales, modelos de circulación oceánica y estudios de campo han resuelto esta paradoja al rastrear el transporte estacional del sargazo desde zonas costeras ricas en nutrientes, en particular el oeste del Golfo de América, hasta mar abierto a través de la Corriente del Lazo y la Corriente del Golfo. Estos hallazgos respaldan las primeras teorías de los exploradores que propusieron que el sargazo originario del Golfo podría alimentar a las poblaciones del Mar de los Sargazos.

La tecnología de teledetección desempeñó un papel fundamental en estos descubrimientos. En 2004 y 2005, los satélites capturaron extensas hileras de sargazo (líneas o bandas largas y estrechas de sargazo flotante) en el oeste del Golfo de América, una región que experimenta un aumento en la carga de nutrientes proveniente de sistemas fluviales como el Misisipi y el Atchafalaya.

"Estas aguas ricas en nutrientes propiciaron eventos de alta biomasa a lo largo de la Costa del Golfo, lo que provocó varamientos masivos, costosas limpiezas de playas e incluso el cierre de emergencia de una central nuclear de Florida en 1991", afirmó Lapointe. Un enfoque principal de nuestra revisión es la composición elemental del tejido del sargazo y su evolución con el tiempo.

Experimentos de laboratorio e investigaciones de campo que se remontan a la década de 1980 confirmaron que el sargazo crece más rápido y es más productivo en aguas neríticas ricas en nutrientes que en las aguas oligotróficas del océano abierto. Estudios controlados revelaron que las dos especies principales, Sargassum natans y Sargassum fluitans, pueden duplicar su biomasa en tan solo 11 días en condiciones óptimas. Estos estudios también establecieron que el fósforo suele ser el principal nutriente limitante para el crecimiento, aunque el nitrógeno también desempeña un papel fundamental.

Desde la década de 1980 hasta la década de 2020, el contenido de nitrógeno del sargazo aumentó en más del 50%, mientras que el de fósforo disminuyó ligeramente, lo que provocó un marcado aumento en la relación nitrógeno-fósforo (N:P).

"Estos cambios reflejan un alejamiento de las fuentes naturales de nutrientes oceánicos, como las surgencias y la mezcla vertical, y un mayor acercamiento a los aportes terrestres, como la escorrentía agrícola, la descarga de aguas residuales y la deposición atmosférica", afirmó Lapointe. Los niveles de carbono en el sargazo también aumentaron, lo que contribuyó a cambios en la estequiometría general y destacó aún más el impacto de la carga externa de nutrientes en los productores primarios marinos.

La revisión también explora cómo el reciclaje de nutrientes dentro de las hileras de sargazo, incluyendo la excreción por organismos marinos asociados y la descomposición microbiana de la materia orgánica, puede sustentar el crecimiento en ambientes pobres en nutrientes. Este reciclaje a microescala es fundamental para mantener las poblaciones de sargazo en zonas del océano que, de otro modo, no soportarían altos niveles de productividad.

Los datos de sargazo recolectados cerca de la desembocadura del río Amazonas respaldan la hipótesis de que las salidas de nutrientes de este importante río contribuyen significativamente al desarrollo del GASB. Las variaciones en la biomasa del sargazo se han vinculado a los ciclos de inundaciones y sequías en la cuenca amazónica, lo que vincula aún más los aportes de nutrientes terrestres con el océano abierto.

La formación del GASB parece haber sido impulsada por un evento atmosférico extremo: la fase negativa de la Oscilación del Atlántico Norte entre 2009 y 2010, que podría haber contribuido al desplazamiento de las aguas superficiales y el sargazo desde el Mar de los Sargazos hacia el sur, hacia el Atlántico tropical.

Sin embargo, los investigadores advierten que no existe evidencia directa de este movimiento. Además, datos genéticos y morfológicos sugieren que algunas poblaciones de sargazo, en particular la dominante S. natans var. wingei, ya estaban presentes en el Atlántico tropical antes de 2011, lo que indica que esta región podría haber desempeñado un papel poco conocido en el desarrollo inicial del GASB.