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科学家进一步了解导致加勒比海和西非混乱的海藻

开心的月饼 2024-05-28 08:46:37 生活常识

研究人员一直在追踪和研究漂浮的马尾藻,这是一种大量繁殖的海藻,淹没了加勒比海和西非的海岸线,对环境和经济造成了危害。这项研究题为“异常年份全浮游马尾藻生物量组成的变化”,发表在《美国国家科学院院刊》上。

科学家进一步了解导致加勒比海和西非混乱的海藻

搁浅的海藻会阻塞渔船,威胁旅游业,破坏海龟筑巢地点、珊瑚礁和红树林,并释放出有毒气体,影响人类健康并损坏电气设备。

15世纪,克里斯托弗·哥伦布首次报告称,北大西洋早就存在漂浮的马尾藻垫。然而,自2011年以来,西非和南美洲之间开始出现漂浮种群,其规模不断扩大,形成了“大西洋大马尾藻带”——一条长达9,000公里的大型藻华,从太空中也清晰可见,估计重达3500万吨。

人们认为,马尾藻的大量繁殖是由营养物污染和海水变暖造成的,每年都有大量的海藻被填埋。

来自约克大学和南安普顿大学的研究团队与来自牙买加和巴巴多斯西印度群岛大学的同事一起,致力于进一步了解马尾藻的生物质组成,以挖掘其用于生产可持续产品的潜力。

虽然海藻是一种丰富的生物质,但由于其砷含量高,其可能用途受到限制。

该研究的第一作者、生物学系的研究员卡拉马查多博士说:“过去冲上加勒比海岸的少量马尾藻为海龟、螃蟹和鱼类提供了栖息地,并在其分解过程中形成了海滩,但过去十年来大量的马尾藻泛滥是一个全球性问题,它将继续增长并对受影响的国家产生重大影响。

“该研究项目汇集了专门研究生物量组成和卫星成像的国际研究人员,以追踪、采样和研究马尾藻,为这种鲜为人知的大型藻类提供重要的新知识。”

为了利用生物质,其成分需要一致;这确保它能够被有效处理并且在生产过程中表现可预测。

研究结果表明,总体而言,马尾藻的生化成分全年保持一致。研究人员测试了海藻的不同加工方法,包括阴干或冷冻,发现海藻的蛋白质含量保持不变。然而,加工方法确实影响了海藻酸盐等其他成分的含量,海藻酸盐可以加工用于包括生物材料在内的多种应用。

研究人员于2021年全年在牙买加收集了马尾藻样本,这一时间恰逢2021年4月加勒比海圣文森特岛苏弗里耶尔火山爆发。

作者利用漂移模式计算出,他们在2021年8月采集的马尾藻样本暴露在火山爆发产生的火山灰中的时间约为50天。

他们发现,可能与火山灰接触过的海藻含有较少的砷,但积累了包括镍和锌在内的其他元素。

该研究的主要作者、约克大学生物系的蒂埃里·托农博士表示:“了解马尾藻对环境条件的反应对于揭示其生物学和潜在价值至关重要。

“由于大马尾藻带还从吹过大西洋的撒哈拉沙尘中获得额外的营养,大量海藻被冲上海岸线似乎将成为新的常态。”

研究人员表示,要加深对马尾藻的了解以及它在未来几年的行为方式,还有许多工作要做。这将提供大量证据,为国际社会应对马尾藻给人类和环境带来的问题提供参考,并将其转化为有用的东西。

南安普顿大学的罗伯特·马什教授表示:“2021年夏末在牙买加附近搁浅的马尾藻带有明显的火山灰痕迹,这些火山灰大约在四个月前沉积在圣文森特以东的海域;这种新颖的‘火山标签’证实了马尾藻每年夏天都会经过数月的旅程,随着大西洋中部热带洋流漂流到牙买加的海滩。”

西印度群岛大学的HazelA.Oxenford教授表示:“圣文森特火山爆发后,我花园里收集的火山灰被用来确定其化学特征。在马尾藻穿越加勒比海到达牙买加1700多公里后,能够检测到其中的这些成分,这令人兴奋。它证实了我们预测的马尾藻运输路径,表明这种海藻至少可以存活四个月,并证明了该地区的海洋连通性。”

西印度群岛大学的MonaWebber教授补充道:“对于受到马尾藻泛滥影响的加勒比海岛屿来说,能够从其价值化中获益非常重要。了解我们在牙买加收集的马尾藻在运往我们海岸的途中发生了怎样的变化,以及可能影响砷含量的因素,将推动我们安全使用藻类生物质。”

这项研究由约克大学、南安普顿大学和西印度群岛大学合作开展。


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