Onderzoekers hebben gewerkt aan het opsporen en bestuderen van drijvend sargassum, een productief zeewier dat de Caribische en West-Afrikaanse kusten overspoelt en schade aan het milieu en de economie veroorzaakt. De studie 'Veranderingen in de holopelagische Sargassum spp. biomassasamenstelling gedurende een ongebruikelijk jaar' is gepubliceerd in PNAS .

Het gestrande zeewier blokkeert vissersboten; bedreigt het toerisme; verstoort de broedplaatsen van schildpadden, riffen en mangroven en laat giftig gas vrij, wat gevolgen heeft voor de menselijke gezondheid en elektrische apparatuur beschadigt.

Voor het eerst gerapporteerd door Christoffel Columbus in de 15e eeuw, zijn drijvende matten van sargassum al lang aanwezig in de Noord-Atlantische Oceaan. Sinds 2011 heeft zich tussen West-Afrika en Zuid-Amerika echter een drijvende populatie gevestigd, die in omvang is toegenomen en 'de grote Atlantische sargassumgordel' heeft gevormd:een 9.000 km lange macroalgenbloei, zichtbaar vanuit de ruimte en die naar schatting 35 miljoen ton weegt.

Er wordt aangenomen dat de enorme bloei van sargassum het gevolg is van nutriëntenvervuiling en de opwarming van de zeeën. Grote hoeveelheden zeewier belanden elk jaar op de vuilstort.

Het onderzoeksteam, van de universiteiten van York en Southampton, samen met collega's van de University of the West Indies in Jamaica en Barbados, wilde meer te weten komen over de biomassasamenstelling van sargassum om het potentieel ervan te ontsluiten om te worden gebruikt om duurzame producten te produceren.

Hoewel zeewier een overvloedige biomassa is, zijn de mogelijke toepassingen ervan beperkt vanwege het hoge arseengehalte.

Eerste auteur van de studie Dr. Carla Machado, een onderzoeksmedewerker bij de afdeling Biologie, zei:"De kleine hoeveelheden sargassum die vroeger in het Caribisch gebied aanspoelden, vormden een leefgebied voor schildpadden, krabben en vissen en droegen bij aan strandvorming als het is uiteengevallen, maar de enorme sargassumbloei van de afgelopen tien jaar is een mondiaal probleem dat zal blijven groeien en een grote impact zal hebben in de getroffen landen.

"Dit onderzoeksproject heeft internationale onderzoekers samengebracht die gespecialiseerd zijn in de samenstelling van biomassa en satellietbeelden om sargassum te volgen, te bemonsteren en te bestuderen, wat cruciale nieuwe kennis over deze weinig begrepen macroalgen oplevert."

Om biomassa te kunnen gebruiken, moet deze consistent zijn qua samenstelling; dit zorgt ervoor dat het efficiënt kan worden verwerkt en zich voorspelbaar kan gedragen tijdens de productie.

De resultaten van het onderzoek toonden aan dat de biochemische samenstelling van sargassum over het algemeen het hele jaar door consistent is. De onderzoekers testten verschillende verwerkingsmethoden voor het zeewier, waaronder drogen in de schaduw of invriezen, en ontdekten dat het eiwitgehalte van het zeewier hetzelfde bleef. De verwerkingswijze had echter wel invloed op de gehalten van andere componenten, zoals alginaat, dat voor veel toepassingen kan worden verwerkt, waaronder biomaterialen.

De onderzoekers verzamelden gedurende 2021 monsters van sargassum op Jamaica, wat samenviel met de uitbarsting van La Soufrière in april 2021 op het Caribische eiland Saint Vincent.

Met behulp van driftpatronen berekenden de auteurs dat de sargassummonsters die ze in augustus 2021 verzamelden ongeveer 50 dagen blootgesteld zouden zijn geweest aan as van de uitbarsting.

Ze ontdekten dat zeewier dat waarschijnlijk in contact was geweest met vulkanische as minder arseen bevatte, maar andere elementen had verzameld, waaronder nikkel en zink.

Hoofdauteur van de studie, Dr. Thierry Tonon van de afdeling Biologie van de Universiteit van York, zei:"Het begrijpen van de reactie van sargassum op omgevingsomstandigheden is cruciaal voor het ontsluiten van de biologie en potentiële waarde ervan.

"Nu de grote sargassumgordel ook extra voedingsstoffen ontvangt uit Sahara-stof dat over de Atlantische Oceaan waait, lijken enorme hoeveelheden zeewier die aanspoelen langs de kustlijnen de nieuwe norm te worden."

Er moet nog veel meer werk worden verzet om het begrip over sargassum en hoe het zich de komende jaren zal gedragen te vergroten, zeggen de onderzoekers. Dit zal een hoeveelheid bewijsmateriaal opleveren dat een internationaal antwoord kan vormen op de problemen die het met zich meebrengt voor mens en milieu, en dit kan omzetten in iets nuttigs.

Professor Robert Marsh van de Universiteit van Southampton zei:“Het sargassum dat in de nazomer van 2021 rond Jamaica strandde, droeg duidelijke sporen van de vulkanische as die er ongeveer vier maanden eerder op neerdaalde, net ten oosten van St. Vincent; dit nieuwe ‘vulkanische label’ bevestigde dat sargassum elke zomer op de Jamaicaanse stranden arriveert na een maandenlange reis, meegevoerd met de stroming van de centrale tropische Atlantische Oceaan."

Professor Hazel A. Oxenford van de University of the West Indies zei:"Vulkanische as verzameld in mijn tuin na de uitbarsting van St. Vincent werd gebruikt om de chemische signatuur ervan te bepalen. Het kunnen detecteren van die componenten in sargassum nadat het meer dan 1.700 km had afgelegd het Caribisch gebied naar Jamaica was spannend. Het bevestigde ons voorspelde transporttraject voor sargassum, toonde aan dat het zeewier minstens vier maanden leeft en demonstreert de maritieme connectiviteit in de regio."

Professor Mona Webber van de Universiteit van West-Indië voegde hieraan toe:"Het is erg belangrijk dat de Caribische eilanden die getroffen worden door de overstroming van sargassum, kunnen profiteren van de valorisatie ervan. Begrijpen hoe het sargassum dat we in Jamaica verzamelen, is veranderd op weg naar onze kusten en factoren die vooral het arseengehalte kunnen beïnvloeden, zullen ons in de richting van een veilig gebruik van de algenbiomassa stuwen."

Het onderzoek werd uitgevoerd in samenwerking tussen de universiteiten van York, Southampton en West-Indië.

Meer informatie: Thierry Tonon et al., Veranderingen in holopelagische Sargassum spp. biomassasamenstelling gedurende een ongebruikelijk jaar, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2312173121. doi.org/10.1073/pnas.2312173121

Journaalinformatie: Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen

Aangeboden door Universiteit van York