Sargassum fluitans

Sargassum fluitans Descrição desta imagem, também comentada abaixo Saragassum fluitans  à direita Classificação de acordo com AlgaeBase
Campo Eukaryota
Reinado Chromista
Galho Ochrophyta
Aula Phaeophyceae
Subclasse Fucophycidae
Pedido Fucales
Família Sargassaceae
Gentil Sargassum

Espécies

Sargassum fluitans
( Børgesen ) Børgesen , 1914

Sinônimos

Fluitans Sargassum é uma espécie de algas castanhas oceânico a família de Sargassaceae . Desempenha um papel ecológico importante ao constituir um habitat à deriva que protege e alimenta muitas espécies em mar aberto.

Tornou-se especialmente conhecido do público em geral por também ter sido encontrado (frequentemente com outra espécie próxima a Sargassum : Sargassum natans ) nas "marés marrons" que desde 2011 têm sido um problema no Golfo do México e nas Índias Ocidentais e muito mais na zona do Caribe , onde algumas praias turísticas foram cobertas por trelas que atingem mais de 1 m de espessura. Pequenos encalhes episódicos eram normais e conhecidos no Caribe, geralmente durante os meses de outono e inverno, mas as superfícies, espessuras de trelas observadas desde 2011 são historicamente inéditas e consideradas preocupantes pelas autoridades de muitos países, incluindo a França.

Descrição

As descrições do início XX th  século , ter exemplo de Parr (1939), são reconhecidas duas formas de S. fluitans (III, X) e quatro formas de S. natans (I, II, VIII, IX). A forma mais comum nas amostras de surtos de Sargassum estudadas no Caribe em 2014/2015, foi Sargassum natans VIII Parr (haste lisa sem espinhos e regular, perfilhos largos e espinhos raros no resto da planta), que é fácil de ser confundido com S. fluitans para um não especialista.
Os estudos genéticos ainda precisam esclarecer o status desta forma particular.

Importância do ecossistema

A biomassa significativa de Sargassum fluitans pelágico em águas oligotróficas (naturalmente muito pobres em nutrientes) do Mar dos Sargaços (e desde 2011) em outras partes do Atlântico tem sido considerada paradoxal. Desde então, estudos têm mostrado que as jangadas flutuantes desta espécie constituem oásis que nos desertos oceânicos oligotróficos atraem e concentram peixes (e às vezes atraem aves marinhas); hospedeiros cujas fezes ricas em ferro reativo solúvel e fósforo e amônio bioassimilável alimentam diretamente as algas, mesmo se em regiões oligotróficas dos oceanos, sua taxa de crescimento permanece lenta. Existe uma associação mutualística entre as algas e os organismos que se ligam a elas, se abrigam ou se alimentam dela. Os juvenis de Carangidae são particularmente úteis para a planta.

Sabemos que no fundo do mar não há fotossíntese que garanta uma produção primária que possa atuar como fonte de carbono. Lá, os ecossistemas dependem, portanto, de outras fontes, localizadas principalmente na superfície. O fluxo de carbono caindo de área do Atlântico para a sua profunda foi calculado, mas ele tinha o XX ª  século foi muito subestimado em partes do oceano rico deriva de jangadas Sargassum. A necromassa sedimentada de Sargassum é maior do que se pensava.

Fotos dos sedimentos abissais tiradas por veículos autônomos subaquáticos (AUV) mostram em profundidade "  sob o Sargassum  " cadáveres de algas que são fontes de ácidos graxos e nutrientes, conforme análises isotópicas e a relação C: N. Podem caracterizar para esclarecer seu papel na fluxo de carbono e teia alimentar. A biomassa de Sargassum (peso úmido ) em águas profundas foi estimada em (0,07-3,75 g / m2), várias vezes superior à estimada para águas superficiais do Atlântico Norte (0,024-0,84 g / m2). A análise bioquímica mostra degradação assim que caem no fundo e depois nas profundezas do mar, porém, as primeiras análises de ácidos graxos e isótopos estáveis ​​não revelam nenhuma interação trófica direta entre essas algas e grandes organismos bentônicos. Portanto, é a cadeia alimentar microbiana do fundo do mar que seria o elo intermediário entre esses cadáveres e os grandes organismos bentônicos.
As balsas que cruzam o porto atlântico transportam muitos organismos ( epifauna ) cujos excrementos , excrementos e parte dos cadáveres também " choverão " para o fundo. A importância das trocas verticais induzidas ainda não foi medida, mas a sedimentação em larga escala de Sargassum morto constitui uma ligação trófica agora demonstrada entre a produção de superfície e a produção bentônica; Essas espécies, portanto, também desempenham um papel importante no ciclo do carbono e no reservatório de carbono sedimentar oceânico do Atlântico equatorial e norte.

Alcance, invasividade, impactos

Seu alcance é distorcido sazonalmente. É cada vez mais conhecido porque as imagens de satélite permitem seguir  em grande escala as suas "  jangadas " flutuantes e flutuantes.

Esta área (e a biomassa produzida) parece ter evoluído repentinamente e recentemente (a partir de 2011, quando a população desta espécie explodiu (junto com aquela da única outra espécie de Sargassum totalmente pelágica: Sargassum natans ).
É encontrada no Atlântico equatorial e na África Ocidental, onde compete com as 4 espécies locais Sargasso ( Sargassum cymosum C.Agardh, Sargassum filipendula C. Agardh, Sargassum vulgare C. Agardh e S. vulgare var. foliosissimum (Lamouroux) J. Agardh) formando às vezes grandes e cardumes densos em maio e junho (com Sargassum natans ) que antes de chegar às praias ou costões às vezes colonizam além das águas marinhas costeiras, lagunas (enquanto houver bastante salgada), bocais e até alguns canais; o problema é acentuado no início da XXI th  século para se tornar um "problema sócio-económico" 2015-2016 e encalhe em massa. sem prec edêntulos (em memória viva e arquivos) também foram observados a partir desetembro de 2014no Arquipélago de San Andrés, Providencia e Santa Catalina .

Biologia, ciclo de vida 

Esta espécie reproduz-se durante todo o ano e apresenta grandes faculdades de regeneração e biossorção, é muito resistente aos raios ultravioleta e bastante bem (para uma alga) à dessecação (como a maioria dos Fucales ).

Apresenta um ciclo de abundância sazonal, que está parcialmente ligado aos seus movimentos passivos com o corpo d'água.

Segundo Oyesiku e Egunyomi (2015) o Sargassum S. natans e S. fluitans se multiplicam principalmente pela fragmentação e crescimento contínuo dos fragmentos.
Moreira e Suárez (2002) também mostraram que existe reprodução sexuada em certas   condições de “ estresse ”.

O ciclo contínuo de crescimento vegetativo-reprodução e o caráter pelágico e flutuante da espécie, associados a uma possível reprodução sexuada (favorável a adaptações mais rápidas a certas mudanças ambientais) conferem a esta espécie as características de uma espécie potencialmente invasora em quase todo o trópico- área atlântica equatorial. Estende-se por áreas de tráfego comercial (onde as hélices dos barcos poderiam aumentar a sua reprodução retalhando e dispersando as margens de algas?).

Marés marrons

Durante uma viagem de estudos ao alto mar, biólogos notaram em 2015 que nunca mediram tamanha quantidade de sargaço pelágico, mas que além disso, a forma dominante de uma das duas espécies envolvidas nos surtos observados desde 2011 é uma forma conhecida por muito tempo, mas geralmente raro e bastante diferente das formas conhecidas para a mesma espécie no mar dos Sargaços.

As grossas guias do mar deixadas desde 2011 nas praias de reprodução de tartarugas marinhas podem afetar negativamente a reprodução dessas espécies

Usos, P&D

Esta planta intrigou os biólogos marinhos há muito tempo, em particular porque se mostra muito eficazmente capaz de se abastecer de nutrientes e oligoelementos no ambiente marinho, inclusive em locais onde os elementos são raros (em zonas oligotróficas e em particular onde o fósforo é escassos ou pouco biodisponíveis). Esta capacidade interessou também ao setor de pesquisa e desenvolvimento da indústria metalúrgica e, em particular, da hidrometalurgia .

Em 1995, Foureste e Volesky investigaram a capacidade dos grupos sulfonato e alginato presentes na biomassa seca desta alga para biossorver metais pesados tóxicos de água contaminada ou outros metais de interesse econômico (e ecotoxicológico) comumente presentes. No mar, mas em pequenas quantidades e em quantidades amplamente dispersas, como cádmio ou cobre (que é tóxico para muitas espécies marinhas e, em particular, liberado pela maioria dos anti-incrustantes ). Em 2003, Palmieri, Volesky & Garcia publicaram um estudo sobre a capacidade do S. fluitans de biossorver lantânio ( terras raras ) ou urânio .

Fitoterapia

Essas algas não são consumidas ou utilizadas como drogas, mas podem conter moléculas de interesse farmoquímico, incluindo, por exemplo, protetores UV e antioxidantes .

Química verde

Biólogos e laboratórios de biotecnologia também examinaram o conteúdo e o conteúdo de esteróis das fucáceas e, em particular, desta alga (que contém mais de 10 esteróis diferentes, incluindo por exemplo fucosterol, colesterol, 24-metilenecolesterol e trans-22-deidrocolesterol).

Fertilizante

Sargassum se eles não estiveram na presença de poluentes (eles facilmente absorvem muitos metais) são um excelente fertilizante orgânico rico em nutrientes e uma ótima correção de solos insulares frequentemente empobrecidos pela agricultura e erosão (McHugh, 2003), mas para não para contribuir para a salinização devem ser lavados e a água muitas vezes é um recurso que não deve ser desperdiçado nas ilhas (Gervais, 2014). Eles podem ser secos e lavados na chuva ou lavados em um estuário para reduzir sua salinidade.

Biomassa para energia

As espécies de Sargassum têm um potencial energético definido para a produção (a partir de sua biomassa ) de biogás, biometano (possivelmente injetável na rede de gás) e biocombustíveis, por digestão anaeróbia (com um rendimento muito bom em termos de CH4 / CO2 de acordo com De La Rosa -Acosta et al. (2015), mesmo com a possibilidade de usar fermentadores alimentados com água do mar (mas o rendimento é então menor por causa do sódio e do enxofre que são dois inibidores dos metanógenos dos organismos) e os materiais devem ser insensíveis à corrosão do sal) . Esses biorreatores foram testados pela Universidade de Porto Rico. O rendimento da colheita é melhorado, assim como a qualidade do solo (McHugh, 2003). Os digeridos de metanização foram testados em Porto Rico e foram uma fonte muito boa de nutrientes, “mesmo levando em consideração o baixo teor de NPK dos efluentes (N: 6,3 mg / 100 g, P: 96, 5 mg / 100 ge K: 28 mg / 100 g) ”com resultados tão bons ou melhores do que outros fertilizantes orgânicos de acordo com McHugh (2003). O NPK total era menor do que nos fertilizantes convencionais, mas parecia ser mais bioassimilável e pouco lixiviável (nutrientes de ação lenta, ao mesmo tempo que ajudava a melhorar a capacidade do solo de reter água e promovendo a saúde e a resiliência das plantas. O agrossistema enfrentou vários estresses, conforme relatado por Kumari et al. (2013) ou Roberts et al. (2015) Devido ao seu teor de água, após a moagem esta espécie poderia ser atualizada para carbonização hidrotérmica .

Meios de luta

Elas serão necessariamente internacionais e concertadas, e para as ações preventivas envolverão a participação dos países da bacia amazônica que parecem ser os responsáveis ​​pelas perdas crescentes de nutrientes da bacia amazônica para o mar, sabendo que as pressões que levam ao desmatamento também são induzidos pelo comércio internacional de madeira, carne , soja , óleo de palma , etc.

Com os novos meios de detecção, meteorologia e modelagem de correntes, é teoricamente possível seguir, rastrear e prever a chegada massiva de Sargassum perto de uma costa e, portanto, agir (se as condições meteorológicas permitirem).) Vários dias ou semanas. antes do encalhe. Sistemas de digestão anaeróbica no mar podem então ser considerados.

Notas e referências

  1. M.D. e GM Guiry, AlgaeBase , National University of Ireland, Galway, 2012-2020., Acessado em 12 de junho de 2018.
  2. Registro Mundial de Espécies Marinhas , acessado em 12 de junho de 2018
  3. Coston-Clements, L., L. Settle, D. Hoss e F. Cross. 1991. Utilization of the Sargassum Habitat by Marine Invertebrates and Vertebrates: A Review. Memorando Técnico NMFS-SEFSC-296, Serviço Nacional de Pesca Marinha, NOAA, Beaufort, NC, 32 pp
  4. Louime, C., Fortune, J., & Gervais, G. (2017). Sargassum Invasion of Coastal Environments: A Growing Concern . (PDF, 7 páginas)
  5. Schell, JM, DS Goodwin, e ANS Siuda. 2015. Eventos recentes de inundação de Sargassum no Caribe: observações a bordo revelam o domínio de uma forma anteriormente rara. Oceanografia 28 (3): 8–10, https://dx.doi.org/10.5670/oceanog.2015.70
  6. Baker, P., Minzlaff, U., Schoenle, A., Schwabe, E., Hohlfeld, M., Jeuck, A., ... & Frutos, I. (2017). Contribuição potencial das algas Sargassum de superfície para os ecossistemas do fundo do mar no sul do Atlântico Norte. Deep Sea Research Parte II: Estudos Tópicos em Oceanografia.
  7. Brooks MT, Coles V, Hood RR e Gower JFR (2016). Vinculando observações de satélite com modelos biofísicos acoplados de Sargassum . In American Geophysical Union, Ocean Sciences Meeting 2016, resumo # ME23A-07 ( resumo ).
  8. Sankare Y, Komoe K, Aka KS & Bamba A (2016) Distribuição e abundância de Sargassum natans e Sargassum fluitans (Sargassaceae, Fucales) nas águas marinhas da Costa do Marfim (África Ocidental) . International Journal of Biological and Chemical Sciences, 10 (4), 1853-1864.
  9. Oyesiku OO & Egunyomi A (2014) Identificação e estudos químicos de massas pelágicas de Sargassum natans (Linnaeus) Gaillon e S. fluitans (Borgessen) Borgesen (algas marrons), encontradas offshore no Estado de Ondo, Nigéria . African Journal of Biotechnology, 13 (10)
  10. Gavio, B., Rincón-Díaz, MN, & Santos-Martinez, A. (2015). Grandes quantidades de Sargassum pelágico nas margens da Ilha de San Andres, sudoeste do Caribe. Acta Biológica Colombiana, 20 (1), 239-241
  11. Romera, E., Gonzalez, F., Ballester, A., Blazquez, ML, & Munoz, JA (2006). Biossorção com algas: uma revisão estatística . Avaliações críticas em biotecnologia, 26 (4), 223-235
  12. Schell JM, Goodwin DS e Siuda AN (2015) Eventos recentes de inundação de Sargassum no Caribe: observações a bordo revelam o domínio de uma forma anteriormente rara . Oceanografia, 28 (3), 8-11.
  13. MacMillan, C. (2015). Avaliação de detritos marinhos antropogênicos e Sargassum fluitans e seu impacto potencial em filhotes de tartarugas marinhas no Refúgio Nacional de Vida Selvagem de Sandy Point ( resumo )
  14. Lapointe, BE (1986). Fotossíntese limitada por fósforo e crescimento de Sargassum natans e Sargassum fluitans (Phaeophyceae) no oeste do Atlântico Norte. Deep Sea Research Parte A. Oceanographic Research Papers, 33 (3), 391-399 ( resumo ).
  15. Fourest E & Volesky B (1995). Contribuição de grupos sulfonato e alginato para a biossorção de metais pesados ​​pela biomassa seca de Sargassum fluitans . Ciência e Tecnologia Ambiental, 30 (1), 277-282
  16. Davis, TA, El Cheikh Ali, F., Giannitti, E., Volesky, B., & Mucci, A. (2004). Biossorção de cádmio por S. fluitans: tratamento, resiliência e absorção em relação a outros Sargassum spp. e algas marrons . Water Quality Research Journal of Canada, 39 (3), 183-189
  17. Kratochvil, D., Fourest, E., & Volesky, B. (1995). Biossorção de cobre pela biomassa de Sargassum fluitans em coluna de leito fixo. Cartas de biotecnologia, 17 (7), 777-782 | abstrato
  18. Palmieri, MC, Volesky, B., & Garcia Jr, O. (2002). Biossorção de lantânio usando Sargassum fluitans em sistema batch. Hidrometalurgia, 67 (1-3), 31-36 | [} https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304386X02001330 resumo]
  19. Yang, J., & Volesky, B. (1999). Biossorção de urânio na biomassa de Sargassum . Water Research, 33 (15), 3357-3363
  20. Chale-Dzul, J., Freile-Pelegrín, Y., Robledo, D., & Moo-Puc, R. (2017). Efeito protetor de fucoidanos de algas tropicais contra o estresse oxidativo em células HepG2 . Journal of Applied Phycology, 29 (5), 2229-2238
  21. Addico, GND (2016). Investigação preliminar sobre a composição química da invasiva alga marrom Sargassum ao longo da costa oeste de Gana . African Journal of Biotechnology, 15 (39), 2184-2191
  22. Le Lann, K., 2009. Estudo da biodiversidade de Sargassaceae (Fucales, Phaeophyceae) em ambientes temperados e tropicais: Ecologia, quimiotaxonomia e fonte de composto bioativo. Outro [q-bio.OT]. Universidade da Bretanha Ocidental
  23. Smith, LL, Dhart, AK, Gilchrist, JL, & Yong, YL (1973). Esteróis da alga marrom Sargassum fluitans . Phytochemistry, 12 (11), 2727-2732 ( resumo ).
  24. Gervais, G. e M. Marty, 2014. Las Algas Marinas y the conversion of su mas cruda to fuel. Universidade de Porto Rico. El Centro de Energía Renovável.
  25. Gervais, GW, 2014. Temos imóveis marinhos suficientes para produzir biocombustíveis para Porto Rico? Atas da Reunião Anual do Capítulo de Porto Rico da AAAS, (AAAS '14), Universidad del Turabo, Caguas, PR.
  26. De La Rosa-Acosta, M., D. Derilus, M. Morales-Medina, J. Fortuné e GW Gervais, 2015. Comparação de diferentes métodos para medir o conteúdo de matéria orgânica em matéria-prima e efluentes de um biorreator anaeróbio salino para produção de biogás . Apresentação de pôster no simpósio anual de pesquisa de graduação, Universidad del Este, Carolina, Porto Rico; Defenders of Wildlife, 2010. http://www.defenders.org/sites/default/files/publications/wildlife_and_offshore_drilling_sargassum.pdf
  27. CRES: Centro de Energia Renovável e Sustentabilidade da Universidade de Porto Rico Rio Piedras
  28. McHugh, DJ, 2003. Um guia para a indústria de algas marinhas. Outros usos de algas marinhas, Documento Técnico FOA, Escola de Química, University College Univer.
  29. Kumari, R., I. Kaur e AK Bhatnagar, 2013. Melhorar a saúde do solo e a produtividade de Lycopersicon esculentum Mill. Usando Sargassumjohnstonii Setchell e Gardner como um condicionador de solo e fertilizante. J. Applied Phycol., 25: 1225-1225. DOI: 10.1007 / s10811-012-9933-y
  30. Roberts DA, NA Paul, SA Dworjanyn, MI Birdand R, de Nys (2015)  Biochar de algas cultivadas comercialmente para melhoria do solo . Sci. Rep., 5: 9665-9665. DOI: 10.1038 / srep09665

Veja também

Artigos relacionados

Referências taxonômicas

Bibliografia