Forscher haben daran gearbeitet, schwimmendes Sargassum aufzuspüren und zu untersuchen, eine weit verbreitete Meerespflanze, die die Küsten der Karibik und Westafrikas überschwemmt und ökologischen und wirtschaftlichen Schaden anrichtet. Die Studie: „Veränderungen in der Biomassezusammensetzung holopelagischer Sargassum-Arten in einem ungewöhnlichen Jahr,“ erscheint in PNAS.
Das angeschwemmte Seegras blockiert Fischerboote, gefährdet den Tourismus, zerstört Nistplätze der Schildkröten, Riffe und Mangroven und setzt giftige Gase frei, die die menschliche Gesundheit beeinträchtigen und elektrische Geräte beschädigen.
Schwimmende Matten aus Sargassum, von denen Christoph Kolumbus im 15. Jahrhundert erstmals berichtete, sind schon seit langem im Nordatlantik vorhanden. Seit 2011 hat sich jedoch eine schwimmende Population zwischen Westafrika und Südamerika etabliert und ist so gewachsen, dass sie den „großen Atlantischen Sargassumgürtel“ bildet – eine 9.000 Kilometer lange Makroalgenblüte, die vom Weltraum aus sichtbar ist und schätzungsweise 35 Millionen Tonnen wiegt.
Die massiven Sargassumblüten werden auf die Nährstoffverschmutzung und die Erwärmung des Meeres zurückgeführt, und jedes Jahr landen riesige Mengen dieser Algen auf Mülldeponien.
Das Forschungsteam der Universitäten York und Southampton sowie Kollegen der University of the West Indies in Jamaika und Barbados wollten mehr über die Biomassezusammensetzung von Sargassum erfahren, um dessen Potenzial für die Herstellung nachhaltiger Produkte zu erschließen.
Obwohl Meeresalgen eine reichlich vorhandene Biomasse darstellen, sind ihre Einsatzmöglichkeiten aufgrund ihres hohen Arsengehalts begrenzt.
Die Erstautorin der Studie, Dr. Carla Machado, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Abteilung für Biologie, sagte: „Die kleinen Mengen Sargassum, die früher in der Karibik an Land gespült wurden, boten einen Lebensraum für Schildkröten, Krabben und Fische und trugen bei ihrer Zersetzung zur Strandbildung bei. Die riesigen Sargassumblüten des letzten Jahrzehnts sind jedoch ein globales Problem, das weiter zunehmen und erhebliche Auswirkungen auf die betroffenen Länder haben wird.“
„Dieses Forschungsprojekt hat internationale Forscher zusammengebracht, die auf Biomassezusammensetzung und Satellitenbildgebung spezialisiert sind, um Sargassum zu verfolgen, zu beproben und zu untersuchen und entscheidende neue Erkenntnisse über diese wenig verstandene Makroalge zu gewinnen.“
Damit Biomasse genutzt werden kann, muss sie eine gleichbleibende Zusammensetzung aufweisen. Nur so lässt sie sich effizient verarbeiten und verhält sich während der Produktion vorhersehbar.
Die Ergebnisse der Studie zeigten, dass die biochemische Zusammensetzung von Sargassum im Großen und Ganzen das ganze Jahr über gleich bleibt. Die Forscher testeten verschiedene Verarbeitungsmethoden für die Algen, darunter Schattentrocknung oder Einfrieren, und stellten fest, dass der Proteingehalt der Algen gleich blieb. Die Verarbeitungsmethode hatte jedoch Auswirkungen auf den Gehalt anderer Komponenten wie Alginat, das für viele Anwendungen, darunter Biomaterialien, verarbeitet werden kann.
Die Forscher sammelten im Jahr 2021, das mit dem Ausbruch des La Soufrière auf der Karibikinsel St. Vincent im April 2021 zusammenfiel, Sargassum-Proben auf Jamaika.
Anhand von Driftmustern berechneten die Autoren, dass die Sargassumproben, die sie im August 2021 gesammelt hatten, etwa 50 Tage lang der Asche des Ausbruchs ausgesetzt waren.
Sie stellten fest, dass Seetang, der wahrscheinlich mit Vulkanasche in Berührung gekommen war, weniger Arsen enthielt, dafür aber andere Elemente wie Nickel und Zink angesammelt hatte.
Der Hauptautor der Studie, Dr. Thierry Tonon vom Institut für Biologie der Universität York, sagte: „Das Verständnis der Reaktion von Sargassum auf Umweltbedingungen ist entscheidend für die Erschließung seiner Biologie und seines potenziellen Werts.“
„Da der Große Sargassum-Gürtel außerdem zusätzliche Nährstoffe aus dem Saharastaub erhält, der über den Atlantik weht, dürfte es zur neuen Normalität werden, wenn riesige Mengen dieses Seetangs an die Küsten gespült werden.“
Es bleibt noch viel zu tun, um das Wissen über Sargassum und sein Verhalten in den kommenden Jahren zu vertiefen, sagen die Forscher. Dadurch werden Erkenntnisse gewonnen, die eine internationale Reaktion auf die Probleme, die es für Mensch und Umwelt darstellt, ermöglichen und in etwas Nützliches umgewandelt werden können.
Professor Robert Marsh von der University of Southampton sagte: „Das Sargassum, das im Spätsommer 2021 vor Jamaika strandete, wies deutliche Spuren der Vulkanasche auf, die sich etwa vier Monate zuvor östlich von St. Vincent auf ihm abgesetzt hatte. Diese neuartige ‚Vulkanmarkierung‘ bestätigte, dass das Sargassum jeden Sommer an den Stränden Jamaikas ankommt, nachdem es zuvor monatelang mit den Strömungen aus dem zentralen tropischen Atlantik getrieben war.“
Professor Hazel A. Oxenford von der University of the West Indies sagte: „Vulkanasche, die ich nach dem Ausbruch des St. Vincents in meinem Garten gesammelt habe, wurde verwendet, um ihre chemische Signatur zu bestimmen. Es war aufregend, diese Komponenten in Sargassum nachweisen zu können, nachdem es mehr als 1.700 km durch die Karibik nach Jamaika gereist war. Es bestätigte unseren vorhergesagten Transportweg für Sargassum, zeigte, dass die Algen mindestens vier Monate überleben, und demonstrierte die marine Konnektivität in der gesamten Region.“
Professorin Mona Webber von der University of the West Indies fügte hinzu: „Es ist sehr wichtig, dass die von der Sargassum-Überschwemmung betroffenen karibischen Inseln von deren Nutzung profitieren können. Wenn wir verstehen, wie sich das Sargassum, das wir in Jamaika sammeln, auf dem Weg zu unseren Küsten verändert hat und welche Faktoren insbesondere den Arsengehalt beeinflussen könnten, können wir die Algenbiomasse sicherer nutzen.“
Die Studie wurde in Zusammenarbeit zwischen den Universitäten von York, Southampton und Westindien durchgeführt.
Mehr Informationen:
Thierry Tonon et al., Veränderungen in der Biomassezusammensetzung holopelagischer Sargassum-Arten in einem ungewöhnlichen Jahr, Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2024). DOI: 10.1073/pnas.2312173121. doi.org/10.1073/pnas.2312173121