那些每年夏天漂浮在大西洋上的、散发着臭味、巨大的棕色海藻团,乍一看可能并非大威胁。然而,它们是地球海洋生态系统中的重要组成部分。曾经人们认为它们仅限于美国东海岸营养贫瘠的马尾藻海(Sargasso Sea),但海洋生物学家现在对远洋马尾藻有了更好的认识——它是一种快速生长的生物,分布在广阔的水域中,并对其周围环境产生复杂的后果。
马尾藻(Sargassum)是一种褐藻,在地球的许多海洋中都大量存在。这种叶状生物还含有充满气体的囊泡,称为气囊,这使得它能够漂浮在水面上,成为多种海洋物种的栖息地和食物来源。然而,一旦它冲刷上沿海岸边,就会迅速成为一种令人讨厌的东西。当马尾藻腐烂时,它会释放出有毒的硫化氢气体,散发出标志性的“臭鸡蛋”味。虽然少量无害,但如果暴露在足够高的浓度下,可能会引起眼睛、鼻子和喉咙的刺激。

为了更好地理解和研究这种海藻,佛罗里达大西洋大学哈勃分校海洋研究所的研究人员在该期刊《有害藻类》(Harmful Algae)上发表了一篇对40年数据的回顾性研究,分析了40年来远洋马尾藻的发展、扩张和环境影响。
“我们的回顾深入探讨了马尾藻不断变化的故事——它是如何生长的,是什么驱动着它的生长,以及为什么我们在北大西洋看到其生物量急剧增加,”FAU哈勃分校的海洋学家兼该研究的合著者Brian Lapointe在一份声明中表示。

通过更好地了解其不断变化的营养成分(特别是碳、氮和磷含量),Lapointe及其同事希望了解这种强烈的藻类在其更大的生态背景下是如何随时间变化的。
2011年首次出现大西洋马尾藻带(Great Atlantic Sargassum Belt)后,研究人员对这种海藻产生了特别的兴趣。这条从西非海岸一直延伸到墨西哥湾的藻带,除了2013年外,每年都会出现。而且每次出现,藻带都变得更大。5月份,其生物量达到了创纪录的3750万吨,这还不包括马尾藻海本身约730万吨的基准生物量。
马尾藻突然出现在全球舞台上的部分原因似乎是基于最初的错误假设。根据历史回顾,早期的海洋学家最初仅依靠海面观测来追踪马尾藻海的海藻,因为他们认为它在温暖、清澈、营养缺乏的水域中生长。到了20世纪中叶,研究人员意识到该地区是一个“生物沙漠”,这让他们开始质疑马尾藻的需求。
近年来,先进的海洋环流模型、实地研究和卫星观测有助于澄清这一情况。现在看来,马尾藻实际上在营养丰富的沿海地区,如墨西哥湾西部,茁壮成长。从那里,它很可能通过墨西哥湾暖流和湾流进入公海,最终汇入马尾藻海。

那么,是什么导致大西洋马尾藻带近年来呈指数级增长的呢?简而言之,是氮。在20世纪80年代到21世纪10年代之间,马尾藻的氮含量上升了50%以上。
“这些变化反映了营养来源从自然海洋输入(如上升流和垂直混合)转向了陆地输入,如农业径流、废水排放和大气沉降,”Lapointe解释道。
至于藻带最初是如何形成的,专家们现在推测是由一次极端大气事件造成的。在2009年至2010年期间,北大西洋涛动的负位相可能将马尾藻从马尾藻海向南吸入热带大西洋水域。基本上,极端的环境事件加上极端的“人为影响”是可能的原因。
“马尾藻的扩张不仅仅是一种生态奇观——它对沿海社区有着真实的影响。大量的藻华会堵塞海滩,影响渔业和旅游业,并构成健康风险,”Lapointe说。“了解马尾藻为何如此快速生长,对于管理这些影响至关重要。”
