Саргассум - Sargassum

Саргассум
Саргассовые сорняки крупным планом.jpg
Научная классификация е
Clade:SAR
Тип:Охрофита
Учебный класс:Phaeophyceae
Заказ:Fucales
Семья:Саргасовые
Род:Саргассум
Разновидность

Видеть список

Линии Саргассум может простираться на многие мили по поверхности океана
Sargassum hildebrandtii Grunow, гербарный образец, Сомали, до 1889 г.

Саргассум это род коричневых (класс Phaeophyceae ) макроводоросли (водоросли ) в порядке Fucales. Многочисленные виды распространены в умеренном и тропическом климате. океаны мира, где они обычно обитают на мелководье и на коралловых рифах, и этот род широко известен своими планктонными (свободно плавающими) видами. Большинство видов в классе Phaeophyceae - это преимущественно холодноводные организмы, которые извлекают выгоду из апвеллинга питательных веществ, но этот род Саргассум кажется исключением.[1] Любое количество обычно бентосный виды могут взять на себя планктонный, довольно часто пелагический существование после снятия с рифов в ненастную погоду; однако два вида (S. natans и S. fluitans) стали голопелагическими - размножаются вегетативно и никогда не прикрепляются к морскому дну в течение своего жизненного цикла. В Атлантический океан с Саргассово море был назван в честь водорослей, так как здесь обитает большое количество Саргассум.[2]

История

Саргассум был назван португальскими моряками, нашедшими его в Саргассово море после шерстяной каменной розы (Halimium lasianthum ), которые росли в их колодцах дома, и это называлось саргасу на португальском (Португальское произношение:[шасу]).[3]

В Флорида-Кис и материковая часть Южной Флориды хорошо известны своим высоким уровнем Саргассум покрывая свои берега. Галфвид наблюдали Колумбус. Хотя раньше считалось, что он охватывает все Саргассово море, делая навигацию невозможной, с тех пор было обнаружено, что это происходит только при дрейфе.[4]

Саргассум виды также культивируются и очищаются для использования в качестве лечебного средства. Многие китайские травники назначают порошкообразные Саргассум- либо вид С. паллидум, или реже, хидзики, S. fusiforme- по 0,5 г растворять в теплой воде и пить как чай. Это называется 海藻; hizǎo в традиционная китайская медицина, где он используется для устранения «тепловой мокроты».[5]

Описание

Крупный план Саргассума, показывая воздушные пузыри, которые помогают ему оставаться на плаву.
Основная статья: Список видов Sargassum

Виды этого рода водоросли может вырасти до нескольких метров. Обычно они коричневого или темно-зеленого цвета и состоят из стойко держаться, а ножка, а вайя. Оогония и антеридия происходить в концептаклы встроенный в сосуды по специальным веткам.[6] У некоторых видов есть наполненные газом пузыри, похожие на ягоды, которые помогают листьям плавать, фотосинтез. Многие из них имеют грубую липкую текстуру, которая, наряду с прочным, но гибким корпусом, помогает им выдерживать сильные потоки воды.

Экология

Большие пелагические маты из Саргассум в Саргассовом море выступают в качестве единственной среды обитания, доступной для развития экосистемы; это потому, что Саргассово море не имеет границ суши.[7] Пятна Саргасса служат убежищем для многих видов на разных этапах их развития, но также и постоянным местом жительства для эндемичных видов, которые могут быть найдены только на территории и внутри нее. Саргассум.[8] Эти эндемичные организмы имеют особые узоры и окраску, имитирующие Саргассум и позволяют им впечатляюще замаскироваться в окружающей среде. Всего эти Саргассум маты являются домом для более чем 11 типов и более 100 различных видов.[9] Здесь также обитает 81 вид рыб (представлено 36 семейств). Саргассум или использовать его на протяжении части своего жизненного цикла.[10] Другие морские организмы, такие как молодые морские черепахи, будут использовать Саргассум как укрытие и источник пищи, пока они не достигнут размера, при котором они смогут выжить в другом месте. Это сообщество пострадало от людей из-за чрезмерного вылова рыбы, мусора и других видов загрязнения, а также движения лодок, что в конечном итоге может привести к исчезновению этой разнообразной и уникальной среды обитания.[8] Ниже приведен список организмов, связанных с саргассумом в Саргассовом море.

Саргассово море играет важную роль в миграция катадромных видов угрей, таких как Европейский угорь, то Американский угорь, а Американский морской угорь. В личинки из этих видов вылупляются в море и по мере роста перемещаются в Европу или на восточное побережье Северной Америки. Позже повзрослевший угорь возвращается в Саргассово море, чтобы нереститься и откладывать яйца. яйца. Также считается, что после вылупления молодые Логгерхедовые морские черепахи использовать токи, такие как Гольфстрим чтобы отправиться в Саргассово море, где они используют саргассум как укрытие от хищников, пока они не станут зрелыми.[11][12]

Организмы, обнаруженные в пелагиали Саргассум патчи[13][14][8]

Саргассум обычно встречается на пляже, дрейфует рядом с Саргассум кровати, где они также известны как Залив, термин, который также может означать все виды морских водорослей, выброшенных на берег.

Саргассум виды встречаются в тропических регионах мира и часто являются наиболее очевидным макрофитом в прибрежных районах, где Саргассум кровати часто встречаются рядом коралловые рифы. Растения растут сугубо и прикрепляться к кораллам, камням или раковинам в умеренно открытых или защищенных скалистых или галечных участках. Эти тропические популяции часто подвергаются сезонным циклам роста и распада в соответствии с сезонными изменениями температуры моря.[15]В тропическом Саргассум виды, которые часто преимущественно потребляются травоядный Рыбы и ехиноиды, относительно низкий уровень фенольные смолы и танины возникают.[16]

Закамуфлированный саргассовая рыба (слева) приспособился жить среди дрейфующих Саргассум водоросли. Обычно это рыбка (в центре).
Некоторые другие мелкие рыбки, такие как этот молодь пуховик (справа), также встречаются в саргассуме.

В Гольфстриме

В Персидском заливе находится вторая по величине концентрация саргасса среди всех водоемов мира. Значительное его количество вымывается через Флоридский пролив в Гольфстрим и попадает в Саргассово море в Атлантическом океане у восточного побережья Соединенных Штатов.

— Боб Шипп[17]

Мы обогнули Хаттерас в хорошую погоду и увидели линию между ярко-голубым Гольфстримом, полным водорослей, и мутной сероватой прибрежной водой, столь же четко очерченной, как линия между тротуаром и проезжей частью на улице.

— Гиффорд Пинчо[18]

Наводнения

Большие участки Саргассум дрейфовать возле острова Сен-Мартен.

В ограниченном количестве выбрасывается на берег саргассум играет важную роль в поддержании прибрежных экосистем Атлантического и Карибского бассейнов. [19] Попав на берег, саргасс обеспечивает жизненно важные питательные вещества, такие как углерод, азот и фосфор, прибрежным экосистемам, граничащим с бедными питательными веществами водами западных тропиков и субтропиков Северной Атлантики.[20][21] Кроме того, это снижает береговую эрозию.[21]

Однако начиная с 2011 г. беспрецедентное количество саргассум начал затопление прибрежных территорий в рекордных количествах.[22] Береговые линии в Бразилии, Карибском бассейне, Мексиканском заливе и восточном побережье Флориды видели, как саргасс вымывался на берег на глубине до трех футов.[23][19] Первый крупный саргассум Наводнение произошло в 2011 году, и его биомасса увеличилась в 200 раз по сравнению со средним размером цветения за предыдущие восемь лет. [24] С 2011 г. каждые 2-3 года происходили все более сильные наводнения. Во время саргассум наводнение в 2018 г., один саргассум площадь цветения составила более 1600 квадратных километров, что более чем в три раза превышает средний размер.[24][25]. Недавние наводнения привели к потере доходов на миллионы долларов в индустрии туризма, особенно в небольших странах Карибского бассейна, экономика которых сильно зависит от сезонного туризма. [24]

Хотя Саргассово море является известным источником цветения саргасса, различия в типах саргасса, составляющих эти наводнения, привели исследователей к мнению, что Саргассово море не является местом происхождения затопления. саргассум. [24][26] Саргассум Натанс I и Саргассум Флюитанс III являются доминирующими видами саргасса, встречающимися в Саргассовом море.[27] Недавние исследования чистых выборок показали Саргассум Натанс VIII, ранее редкий тип, составляют преобладающий процент саргассум биоразнообразие Западной Атлантики и Саргассова моря.[27][28] [29]

Биологические воздействия

Беспрецедентный саргассум События наводнения вызывают ряд биологических и экологических последствий в пострадавших регионах. Разложение больших количеств саргассум вдоль побережья потребляют кислород, создавая большие обедненные кислородом зоны, что приводит к гибели рыбы.[30] При разложении саргасса дополнительно образуется газообразный сероводород, который вызывает ряд последствий для здоровья человека.[31] Во время наводнения саргасса в 2018 году только на Карибских островах Гваделупе и Мартиника было зарегистрировано 11000 случаев острой токсичности саргасса за 8 месяцев.[32]. Огромное количество плавающих саргассум представляют собой физический барьер, предотвращающий попадание достаточного количества света на кораллы и водоросли, засорение гребных винтов лодок и запутывание морских черепах и млекопитающих.[33].[34] С каждым саргассум Событие наводнения Большое количество питательных веществ переносится из открытого океана в прибрежную среду, степень этого значительно увеличенного переноса питательных веществ и его влияние на морские и прибрежные экосистемы до сих пор неизвестны. Понимание причин и движущих сил этой недавней биологической опасности имеет решающее значение, поскольку эти наводнения события становятся более обыденными.

Питательные факторы

Саргассово море, известный источник саргассум цветет, относится к олиготрофным регионам.[35] В теплой, бедной кислородом воде и низком содержании питательных веществ производство биомассы ограничено тем, что в них присутствует небольшое количество питательных веществ. [36] Исторически низкие уровни питательных веществ в Саргассовом море ограничивали саргассум производство; однако новые притоки азота и фосфора являются движущими факторами увеличения производства биомассы.[37][38][39]

Недавние исследования выявили три вероятных фактора притока питательных веществ, связанных с увеличением саргассум биомасса: увеличение выхода питательных веществ из реки Амазонки, увеличение количества питательных веществ в Мексиканском заливе и прибрежный апвеллинг у побережья Западной Африки, который переносит глубокие богатые питательными веществами воды в верхний слой воды, где обитает саргасс.[40][41][39] Было показано, что поступление питательных веществ из реки Амазонки оказывает прямое, но отсроченное воздействие на крупные наводнения саргассом, причем события происходят через один-два года после нескольких лет высокого выхода питательных веществ.[40] Сообщалось, что фосфаты и железо, переносимые пассатами из Северной Африки, оказывают удобряющее действие на рост саргасса; однако необходимы дополнительные данные, чтобы понять его роль в возникновении наводнения. саргассум цветет.[24] Исследователи во всем мире согласны с тем, что необходимы дальнейшие исследования для количественной оценки влияния морских химических изменений и других факторов окружающей среды на недавний рост биомассы саргасса и наводнения.[40]

Течения и ветры

Физические драйверы позади саргассум Наводнения - это преобладающие ветры и поверхностные океанические течения.[42] Карибский бассейн расположен в регионе, на который сильно влияют пассаты. Пассаты - это сильные, постоянные северо-восточные ветры, которые сушат пыльный воздух из Сахары через Атлантику.[43] Кроме того, пассаты играют решающую роль в ежегодном сезоне ураганов в Западной Атлантике.[44] Карибское течение и Антильская ветвь Атлантического Северо-Экваториального течения являются основными переносчиками саргассум в регионе. [45] [46]

Недавно исследователи начали использовать спутниковые снимки спектрорадиометра со средним разрешением и данные о океанских течениях для отслеживания и прогнозирования событий наводнения с высокой степенью точности.[47]

Человеческое воздействие

Влияние обезлесения, сточных вод и коммерческих сельскохозяйственных удобрений на облегчение избыточного накопления питательных веществ в водной и морской среде было хорошо изучено и, как было показано, является движущим фактором эвтрофикации. [48][49] Поскольку вредно саргассум наводнения начались только в 2011 г., вероятно, был достигнут и превышен неизвестный порог питательных веществ. Учитывая текущую сельскохозяйственную политику и практику, маловероятно, что эти наводнения исчезнут сами по себе без вмешательства человека.

Изменение климата

Изменения уровня моря, солености, температуры воды, химического состава, режима выпадения осадков и кислотности воды - все это играет роль в регулировании цветения водорослей. [50] По мере того как антропогенные силы увеличивают изменчивость этих факторов, частота, продолжительность, интенсивность и географический диапазон вредоносного цветения водорослей увеличиваются, что приводит к потере доходов на миллионы долларов, а также наносит ущерб хрупким прибрежным и коралловым экосистемам.[51]

Рекомендации

  1. ^ Хоган, К. Майкл (2011). Monosson, E .; Кливленд, Си-Джей (ред.). «Водоросли § 1.3 Коричневые водоросли». Энциклопедия Земли. Вашингтон, округ Колумбия: Национальный совет по науке и окружающей среде.
  2. ^ "Саргассо". Прямой допинг.
  3. ^ Гомес де Силва, Гвидо 1988. Breve diccionario etimológico de la lengua española. Fondo de Cultura Económica, Мехико, ISBN  968-16-2812-8, п. 627.
  4. ^ Дэвид Макфадден (10 августа 2015 г.). «Вонючие коврики из водорослей, скапливающиеся на карибских пляжах». Получено 10 августа, 2015.
  5. ^ Сюй Ли и Ван Вэй (2002). Китайская Materia Medica: комбинации и применения. ООО "Доника Паблишинг" с. 425. ISBN  978-1-901149-02-9.
  6. ^ Abbott, Isabella A .; Холленберг, Джордж Дж. (1992). "Phaeophyta § Sargassum". Морские водоросли Калифорнии. Stanford University Press. С. 272–. ISBN  978-0-8047-2152-3.
  7. ^ Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. (2013, 01 июня). Что такое Саргассово море? Проверено 28 ноября 2017 г.[1]
  8. ^ а б c Лаффоли, Д.А., Роу, HSJ, Энджел, М.В., Ардрон, Дж., Бейтс, Н.Р., Бойд, Иллинойс, Брук, С., Бак, К.Н., Карлсон, Калифорния, Кози, Б., Конте, М.Х., Кристиансен, С., Клири, Дж., Доннелли, Дж., Эрл, С.А., Эдвардс, Р., Гьерде, К.М., Джованнони, С.Дж., Гулик, С., Голлок, М., Халлетт, Дж., Халпин , П., Ханель, Р., Хемфилл, А., Джонсон, Р.Дж., Кнап, А.Х., Ломас, М.В., Маккенна, С.А., Миллер, М.Дж., Миллер, П.И., Минг, Ф.В., Моффит, Р., Нельсон, Н.Б. , Парсон, Л., Питерс, А.Дж., Питт, Дж., Ружа, П., Робертс, Дж., Робертс, Дж., Сейгель, Д.А., Сиуда, ANS, Стейнберг, Д.К., Стивенсон, А., Сумаила, В.Р. , Swartz, W., Thorrold, S., Trott, TM, and V. Vats. (2011). Защита и управление Саргассовым морем: золотым плавающим тропическим лесом Атлантического океана. Резюме научных исследований и подтверждающих доказательств. Саргассово море Альянс, 44 с.
  9. ^ Стоунер, AW; Гриннинг, HS (1984). «Географические изменения в ассоциациях макрофауны пелагического Саргасса и некоторые биогеографические последствия». Серия "Прогресс морской экологии". 20: 185–192. Bibcode:1984MEPS ... 20..185S. Дои:10.3354 / meps020185.
  10. ^ Casazza, T.L .; Росс, С.В., доктор философии. «Саргассум: комплексное« островное »сообщество у моря». NOAA Ocean Explorer. Получено 27 сентября 2018.
  11. ^ "Черепахи возвращаются домой после пребывания в Великобритании". Новости BBC. 2008-06-30. Получено 2010-05-23.
  12. ^ "Спутники отслеживают потерянные годы черепахи"'". Новости BBC. 2014-03-05. Получено 2014-03-05.
  13. ^ Casazza, T. L., & Ross, S. W., PhD. (2010, 25 августа). Саргассум: сложное «островное» сообщество у моря. Получено 27 сентября 2018 г. с https://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/03edge/background/sargassum/sargassum.html
  14. ^ Huffard, C.L .; von Thun, S .; Шерман, А.Д .; Сили, К .; Смит, К. Л. (декабрь 2014 г.). «Изменение сообщества пелагических саргассумов за 40-летний период: временная и пространственная изменчивость». Морская биология. 161 (12): 2735–2751. Дои:10.1007 / s00227-014-2539-у. ЧВК  4231207. PMID  25414525.
  15. ^ Фултон К.Дж., Депчински М., Холмс Т.Х., Нобл М.М., Рэдфорд Б., Вернберг Т.Х., Уилсон С.К. (2014). «Температура моря формирует сезонные колебания биомассы морских водорослей в экосистеме кораллового рифа Нингалу». Лимнология и океанография. 59 (1): 156–166. Bibcode:2014LimOc..59..156F. Дои:10.4319 / lo.2014.59.1.0156.
  16. ^ Стейнберг, Питер Д. (1986). «Химическая защита и восприимчивость тропических морских бурых водорослей к травоядным животным». Oecologia. 69 (4): 628–630. Bibcode:1986Oecol..69..628S. Дои:10.1007 / BF00410374. PMID  28311627. S2CID  19551247.
  17. ^ Боб Шипп дал интервью Джеффу Янгу (16 июля 2010 г.). «Жизнь на Земле: потребность в водорослях». Журнал экологических новостей PRI.
  18. ^ Пинчот, Гиффорд (1930). К южным морям. Нью-Йорк: Книги с голубой лентой. п.14.
  19. ^ а б «Саргассовые водоросли: важный элемент для пляжей и стабильности береговой линии. | Правительство Виргинских островов». bvi.gov.vg.
  20. ^ Прочтите «Управление сточными водами в прибрежных городских районах» на NAP.edu » - через www.nap.edu.
  21. ^ а б Крист, Кэролайн (26 июля 2019 г.). «Токсичные водоросли - угроза для карибских туристов» - через www.reuters.com.
  22. ^ Шелл, Джеффри; Гудвин, Дебора; Сиуда, Эми (1 сентября 2015 г.). «Недавние события затопления саргасса в Карибском бассейне: наблюдения с борта судна показывают преобладание ранее редкой формы». Океанография. 28 (3): 8–10. Дои:10.5670 / oceanog.2015.70.
  23. ^ "Информационный бюллетень" (PDF). www.nps.gov. Получено 2020-09-29.
  24. ^ а б c d е «Великая Саргассовая катастрофа 2018 года». 7 февраля 2019.
  25. ^ «Массовое цветение саргасса 2018 года».
  26. ^ Шелл, Джеффри М .; Goodwin, Deborah S .; Сиуда, Эми Н. С. (2015). "Недавний Саргассум События наводнения в Карибском бассейне ». Океанография. 28 (3): 8–11. Дои:10.5670 / oceanog.2015.70. JSTOR  24861895.
  27. ^ а б Шелл, Джеффри; Гудвин, Дебора; Сиуда, Эми (1 сентября 2015 г.). «Недавние события затопления саргасса в Карибском бассейне: наблюдения с борта судна показывают преобладание ранее редкой формы». Океанография. 28 (3): 8–10. Дои:10.5670 / oceanog.2015.70.
  28. ^ Мартин, Линдси Маргарет (6 мая 2016 г.). Пелагический саргассум и связанная с ним подвижная фауна в Карибском бассейне, Мексиканском заливе и Саргассовом море (Тезис). HDL:1969.1/157125.
  29. ^ [2][мертвая ссылка ]
  30. ^ Бертон, Ребекка (2018-07-15). «Саргассум: морские водоросли или бурые водоросли». Музей Флориды. Получено 2020-09-29.
  31. ^ «Водоросли саргасса: ограничьте воздействие сероводорода на жителей и рабочих - Национальное агентство по санитарной безопасности, окружающей среде и труду». Ансы. Получено 2020-09-29.
  32. ^ Крист, Кэролин (26.07.2019). «Токсичные водоросли - угроза для карибских туристов». НАС. Получено 2020-09-29.
  33. ^ «Отслеживание океанического пути Саргасса может помочь предсказать прибрежные наводнения». Центр экологических наук Мэрилендского университета. 2018-08-22. Получено 2020-09-29.
  34. ^ >«Великая Саргассовая катастрофа 2018 года». ESSA. 2019-02-07. Получено 2020-09-29.
  35. ^ Lundgreen, Regitze B.C .; Ясперс, Корнелия; Traving, Sachia J .; Ayala, Daniel J .; Ломбард, Фабьен; Гроссарт, Ханс-Петер; Nielsen, Torkel G .; Мунк, Питер; Риман, Лассе (20 июня 2019 г.). «Сообщества эукариот и цианобактерий, связанные с частицами морского снега в олиготрофном Саргассовом море». Научные отчеты. 9 (1): 8891. Bibcode:2019НатСР ... 9.8891Л. Дои:10.1038 / s41598-019-45146-7. ЧВК  6586830. PMID  31222051.
  36. ^ Балджер, Вера. «Функциональность Мирового океана». Комиссия Саргассова моря.
  37. ^ «Спутниковые данные свидетельствуют о росте и упадке саргасса». Эос.
  38. ^ Корней, Кэтрин (29.07.2019). «Спутниковые данные свидетельствуют о росте и упадке саргасса». Эос. Получено 2020-09-29.
  39. ^ а б Lapointe, Брайан Э. (1995). «Сравнение ограниченной по питательным веществам продуктивности Sargassum natans в неритических и океанических водах западной части Северной Атлантики». Лимнология и океанография. 40 (3): 625–633. Bibcode:1995LimOc..40..625L. Дои:10.4319 / lo.1995.40.3.0625.
  40. ^ а б c «Ученые обнаружили самое большое цветение морских водорослей в мире». Phys.org.
  41. ^ «Отслеживание океанического пути Саргасса может помочь предсказать прибрежные наводнения». ScienceDaily.
  42. ^ «Отслеживание океанического пути Саргасса может помочь предсказать прибрежные наводнения». Phys.org.
  43. ^ Новости, Челси Харви, E&E. «Шлейф пыли из Сахары обрушился на США, поднимая вопросы климата». Scientific American.
  44. ^ «Движение ураганов: управляемое глобальными ветрами». ww2010.atmos.uiuc.edu.
  45. ^ «Антильское течение | течение, Атлантический океан». Энциклопедия Британника.
  46. ^ https://oceancurrents.rsmas.miami.edu/car Caribbean/car Caribbean.html
  47. ^ Ван, Мэнцю; Ху, Чуаньминь (16 апреля 2017 г.). «Прогнозирование цветения саргасса в Карибском море на основе наблюдений MODIS: прогноз цветения саргасса». Письма о геофизических исследованиях. 44 (7): 3265–3273. Дои:10.1002 / 2017GL072932.
  48. ^ «Влияние обезлесения на концентрацию питательных веществ в притоках озера Танганьика» (PDF). www.geo.arizona.edu. Получено 2020-09-29.
  49. ^ Агентство по охране окружающей среды США, OW (12 марта 2013 г.). «Источники и решения: сельское хозяйство». Агентство по охране окружающей среды США.
  50. ^ Агентство по охране окружающей среды США, OW (5 сентября 2013 г.). «Изменение климата и вредоносное цветение водорослей». Агентство по охране окружающей среды США.
  51. ^ «Воздействие изменения климата на возникновение вредоносного цветения водорослей» (PDF). www.epa.gov. 2013. Получено 2020-09-29.

дальнейшее чтение

  • Critchley, A.T .; Farnham, W.F .; Моррелл, С. (1983). "Хронология новых европейских мест прикрепления инвазивных бурых водорослей, Sargassum muticum, 1973–1981". Журнал Морской биологической ассоциации Соединенного Королевства. 63 (1): 799–811. Дои:10.1017 / S0025315400071228.
  • Боаден, П. Дж. С. (1995). «Приходящие водоросли Sargassum muticum (Yendo) Fensholt в Стренгфорд-Лох, Северная Ирландия». Журнал ирландских натуралистов. 25 (3): 111–113. JSTOR  25535928.
  • Дэвисон, Д. (1999). "Sargassum muticum в Странгфорд-Лох, 1995–1998 годы; обзор интродукции и колонизации Strangford Lough MNR и cSAC инвазивными бурыми водорослями Sargassum muticum". Серия исследований и разработок Службы охраны окружающей среды и наследия (99): 27. ISSN  1367-1979.

внешняя ссылка