สาหร่ายซาร์กัสซัม
| สาหร่ายซาร์กัสซัม ช่วงเวลา: | |
|---|---|
| การจำแนกทางวิทยาศาสตร์ | |
| โดเมน: | ยูคาริโอตา |
| กลุ่มสายพันธุ์ : | ซาร์ |
| กลุ่มสายพันธุ์ : | สตราเมโนไพลส์ |
| แผนก: | โอโครไฟตา |
| ระดับ: | สาหร่ายทะเล |
| คำสั่ง: | ฟูคาล |
| ตระกูล: | สาหร่ายทะเล (Sargassaceae) |
| ประเภท: | สาหร่ายทะเลซี. อาการ์ด |
| สายพันธุ์ | |
ดูรายการ | |
ซาร์กัสซัมเป็นสกุลของสาหร่ายทะเล สีน้ำตาลขนาดใหญ่ ในอันดับ Fucalesของชั้น Phaeophyceae [ 1 ]สาหร่ายทะเลสีน้ำตาลขนาดใหญ่นี้มาจากทะเลซาร์กัสโซ ซึ่งได้รับการตั้งชื่อเช่นนั้นเพราะเป็นแหล่งอาศัยของ ซาร์กัสซัมจำนวนมาก [ 2 ]ซาร์กัสซัมสามารถแผ่ขยายไปได้หลายกิโลเมตรบนผิวมหาสมุทร ก่อตัวเป็นแพสีน้ำตาลทองที่ลอยไปตามกระแสน้ำและลม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาพบว่าซาร์กัสซัมมีปริมาณมากทั่วภูมิภาคแคริบเบียนเมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบโดยใช้ข้อมูลจากดาวเทียมว่ามีแหล่งสะสมใหม่เกิดขึ้นจากทางตะวันตกของแอฟริกาและขยายไปยังทะเลแคริบเบียน เรียกว่าเข็มขัดซาร์กัสซัมแอตแลนติกขนาดใหญ่ (GASB) [ 3 ]
สาหร่ายขนาดใหญ่ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในน้ำตื้นชายฝั่งและแนวปะการัง แต่บางชนิดเป็นแพลงก์ตอน (ลอยอิสระ) หรืออยู่ในทะเลเปิดหลังจากหลุดออกจากแนวปะการังในช่วงพายุ สาหร่ายซาร์กัสซัมประกอบด้วยสองชนิดที่เป็นโฮโลเพลาจิก ได้แก่Sargassum natansและSargassum fluitansโดยมีชนิดอื่นๆ เชื่อมต่อกัน สาหร่ายเหล่านี้มีลักษณะเด่นคือการสืบพันธุ์โดยการโคลนผ่านการแตกตัวเท่านั้นสาหร่ายซาร์กัสซัมมีบทบาททางนิเวศวิทยาที่สำคัญในมหาสมุทรเปิด เนื่องจากเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตในทะเลหลากหลายชนิด รวมถึงปลา ปู เต่าทะเล นกอพยพ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ[ 4 ] [ 5 ]อย่างไรก็ตาม เมื่อสาหร่ายซาร์กัสซัมสะสมในปริมาณมากที่ชายฝั่งและเริ่มเน่าเปื่อย จะเกิดสิ่งที่เรียกว่า ปรากฏการณ์น้ำขึ้นสีน้ำตาลจากสาหร่าย ซาร์กัสซัม (SBT) SBT เปลี่ยนแปลงมวลน้ำโดยเปลี่ยนลักษณะของน้ำ และยังเปลี่ยนแปลงคุณภาพน้ำโดยลดการทะลุผ่านของแสง ลดออกซิเจนที่ละลายในน้ำ และเปลี่ยนค่า pH ของน้ำชายฝั่ง ส่งผลให้ส่งผลกระทบต่อทุ่งหญ้าทะเล ปะการัง ป่าชายเลน และชุมชนชายฝั่งที่พึ่งพาการท่องเที่ยว[ 6 ]
ประวัติศาสตร์

ชื่อSargassumได้รับการตั้งโดยกะลาสีชาวโปรตุเกสที่พบสาหร่ายขนาดใหญ่ลอยอยู่ในทะเล Sargasso [ 7 ]พวกเขาเรียกมันตามชื่อดอกกุหลาบหินขนปุย ( Halimium lasianthum ) ที่เติบโตในบ่อน้ำที่บ้านของพวกเขา[ 7 ] และเรียกว่าsargaçoในภาษาโปรตุเกส ( การออกเสียงภาษาโปรตุเกส: [sɐɾˈɣasu] ) [ 8 ] - มาจากภาษาละติน salicastrum
การกล่าวถึงสาหร่าย ซาร์กัสซัมครั้งแรกในประวัติศาสตร์อาจสืบย้อนไปถึงสมัยของคริสโตบัล โคลัมบัสในจดหมายเดินเรือ "Relaciones y Cartas" ของการเดินทางครั้งแรก ซึ่งเขากล่าวถึงการพบสาหร่ายลอยน้ำจำนวนมากที่ทำให้การเดินเรือเป็นไปได้ยาก[ 9 ] อย่างไรก็ตาม สาหร่ายซาร์กัสซัมได้รับชื่อเสียงในตำนานเนื่องจากมันขยายตัวไปทั่วทะเลซาร์กัสโซและปิดกั้นการเคลื่อนที่ของเรือ[ 10 ]แต่หลังจากนั้นก็มีการค้นพบว่ามันเกิดขึ้นเป็นระลอกเท่านั้น[ 11 ]
อนุกรมวิธานและการจำแนกประเภท
ซาร์กัสซัมเป็นสกุลของสาหร่ายสีน้ำตาลขนาดใหญ่ ( สาหร่ายทะเล ) มากกว่า 300 ชนิดในอันดับฟูคาเลสของชั้นฟีโอไฟซีเอ [ 12 ] เป็นหนึ่งในสมาชิกของอาณาจักรโครมิสตา ที่เสนอ [ 13 ]ซาร์กัสซัมแพร่กระจายส่วนใหญ่ในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนของโลก สายพันธุ์ต่างๆ มีความหลากหลายในขนาด รูปร่าง และสถานที่ มีทั้งชนิดที่เกาะติด (เบนทิก) และชนิดที่ลอยอิสระ (โฮโลเพลาจิก) [ 14 ]ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ทะเลแคริบเบียนได้รับสองสายพันธุ์ที่เชื่อมโยงกัน คือSargassum natans [ 15 ]และSargassum fluitans [ 16 ]
วิวัฒนาการ
ฟอสซิลของสาหร่ายสีน้ำตาลลอยน้ำที่คล้ายกับSargassum ในปัจจุบัน พบได้ทั่วไปในชั้นหินบางชั้นของMenilite Formationยุคโอลิโกซีนตอนต้นของโปแลนด์ ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นทะเลพาราเททิสแสดงให้เห็นว่า แพ Sargassum ลอยน้ำ เป็นลักษณะเด่นของระบบนิเวศทางทะเลบางแห่งมานานหลายสิบล้านปี นอกจากจะให้ค่าอายุขั้นต่ำของSargassumแล้ว ยังพบฟอสซิลของปลาและปูน้ำตื้นร่วมกับฟอสซิลสาหร่ายเหล่านี้ด้วย แม้ว่าแหล่งสะสมฟอสซิลเหล่านี้จะเก็บรักษาฟอสซิลปลาน้ำลึกไว้ก็ตาม กลุ่มสายพันธุ์นี้คล้ายคลึงกับที่พบในทะเล Sargasso ในปัจจุบัน และได้รับชื่อเล่นว่ากลุ่ม "quasi-Sargasso" [ 17 ] [ 18 ]
คำอธิบาย

สาหร่าย สีน้ำตาลสกุลนี้อาจมีความยาวได้ถึงหลายเมตร มีสีน้ำตาลหรือเขียวมะกอกเข้ม ประกอบด้วยส่วนยึดเกาะก้านและใบหรือกิ่งก้านโอโอโกเนียและแอนเทอริเดียเกิดขึ้นในคอนเซปแทเคิลที่ฝังอยู่ในรีเซปแทเคิลบนกิ่งก้านพิเศษ[ 19 ]
สาหร่ายสกุลSargassum ส่วนใหญ่ มีถุงลมทรงกลมที่เรียกว่า pneumatocysts ซึ่งช่วยให้ ใบสาหร่าย ลอยตัวและอยู่ใกล้ผิวน้ำเพื่อให้ได้รับแสงแดดสูงสุดในการสังเคราะห์แสง ใบสาหร่ายมักมีผิวหยาบและเหนียวเล็กน้อย โครงสร้างของใบหลวมแต่แข็งแรง ทำให้สาหร่ายทนต่อคลื่นและกระแสน้ำที่รุนแรงได้ ความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาภายในสกุลเดียวกันก็มีความสำคัญและมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงไปตามปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม รวมถึงการไหลของน้ำ ปริมาณสารอาหาร และความเข้มของแสง
การกระจายตัวและกระแสน้ำในมหาสมุทร
ปัจจัยทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลัง เหตุการณ์น้ำท่วม จากสาหร่ายซาร์กัสซัมได้แก่ ลมประจำถิ่นและกระแสน้ำผิวมหาสมุทร[ 20 ]ทะเลแคริบเบียนตั้งอยู่ในภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบอย่างมากจากลมค้าลมค้าเป็นลมตะวันออกเฉียงเหนือที่แรงและสม่ำเสมอ ซึ่งพัดพาอากาศแห้งที่เต็มไปด้วยฝุ่นจากทะเลทรายซา ฮารา ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก[ 21 ]นอกจากนี้ ลมค้ายังมีบทบาทสำคัญใน ฤดู พายุเฮอริเคน ประจำปี ในมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตก[ 22 ]กระแสน้ำแคริบเบียนและสาขาแอนทิลลีสของกระแสน้ำเส้นศูนย์สูตรเหนือของมหาสมุทรแอตแลนติกเป็นกระแสน้ำหลักที่ขนส่งสาหร่ายซาร์กัสซัมในภูมิภาคนี้[ 23 ] [ 24 ]
นักวิจัยเพิ่งเริ่มใช้ภาพถ่ายดาวเทียมModerate Resolution Imaging Spectroradiometer และ ข้อมูล กระแสน้ำในมหาสมุทรเพื่อติดตามและพยากรณ์เหตุการณ์น้ำท่วมด้วยความแม่นยำสูง[ 25 ]
นิเวศวิทยา
ทะเลซาร์กัสโซมีแพสาหร่ายซาร์กัสซัม ขนาดใหญ่ ทำให้เป็นหนึ่งในไม่กี่พื้นที่ที่สามารถพัฒนาระบบนิเวศในมหาสมุทรเปิดที่ไม่มีพรมแดนติดกับแผ่นดิน[ 26 ] แพสาหร่าย ซาร์กัสซัมที่ลอยไปมาทำหน้าที่เป็นที่หลบภัยสำหรับสิ่งมีชีวิตหลายชนิดในระยะต่างๆ ของการพัฒนา แต่ยังเป็นที่อยู่อาศัยถาวรสำหรับ สิ่งมีชีวิต เฉพาะถิ่นที่พบได้เฉพาะบนและภายในสาหร่ายซาร์กัสซัมเท่านั้น[ 27 ]สิ่งมีชีวิตเฉพาะถิ่นเหล่านี้มีลวดลายและสีสันที่เลียนแบบสาหร่ายซาร์กัสซัมและช่วยให้พวกมันพรางตัวในสภาพแวดล้อมได้ โดยรวมแล้ว แพสาหร่าย ซาร์กัสซัมเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตมากกว่า 11 ไฟลัมและมากกว่า 100 ชนิด[ 28 ]นอกจากนี้ยังมีปลาทั้งหมด 81 ชนิด (36 วงศ์) ที่อาศัยอยู่ในสาหร่ายซาร์กัสซัมหรือใช้ประโยชน์จากมันในบางส่วนของวงจรชีวิต[ 29 ]สิ่งมีชีวิตในทะเลอื่นๆ เช่น ลูกเต่าทะเล จะใช้สาหร่ายซาร์กัสซัม เป็นที่หลบภัยและแหล่งอาหารจนกว่าจะโตพอที่จะสามารถอยู่รอดได้ในที่อื่นๆ รายชื่อสิ่งมีชีวิตที่เกี่ยวข้องกับสาหร่าย ซาร์กัสซัมมี ดังต่อไปนี้
ทะเลซาร์แกสโซมีบทบาทสำคัญในการอพยพของปลาไหล ชนิด ที่อพยพจาก ทะเลสู่ ทะเล เช่นปลาไหลยุโรปปลาไหลอเมริกันและปลาไหลคองเกอร์อเมริกันตัวอ่อนของปลาไหลเหล่านี้ฟักตัวในทะเล และเมื่อโตขึ้นพวกมันจะเดินทางไปยังยุโรปหรือชายฝั่งตะวันออกของอเมริกาเหนือ ต่อมาเมื่อโตเต็มวัย ปลาไหลจะอพยพกลับไปยังทะเลซาร์แกสโซเพื่อวางไข่นอกจากนี้ยังเชื่อกันว่าหลังจากฟักตัวแล้วลูกเต่าทะเลหัว ใหญ่ จะใช้กระแสน้ำ เช่น กระแสน้ำกัลฟ์สตรีมในการเดินทางไปยังทะเลซาร์แกสโซ ซึ่งพวกมันจะใช้สาหร่ายซาร์แกสซัมเป็นที่กำบังจากผู้ล่าจนกว่าจะโตเต็มวัย[ 30 ] [ 31 ]
สาหร่ายซาร์กัสซัมยังทำหน้าที่เป็นห่วงโซ่อาหารเชื่อมโยงระหว่างผิวมหาสมุทรและพื้นทะเล ไอโซพอดชนิดBathyopsurus nybeliniที่ระดับความลึก 5002–6288 เมตรในร่องลึกเปอร์โตริโกและศูนย์กลางการแพร่กระจายของหมู่เกาะเคย์แมนตอนกลางได้รับการสังเกตว่ากินสาหร่ายซาร์กัสซัมพวกมันยังแสดงให้เห็นถึงการปรับตัวหลายอย่าง เช่น ไมโครไบโอมที่สามารถย่อยสลายสาหร่ายและตรึงไนโตรเจนได้ ท่าว่ายน้ำเฉพาะ และส่วนปากที่มีลักษณะเป็นฟันเลื่อยสำหรับบด[ 32 ]
สิ่งมีชีวิตที่พบในแพสาหร่ายSargassum ในทะเลเปิด [ 33 ] [ 34 ] [ 27 ]
- สัตว์ขาปล้อง
- หนอน
- หอย
- ปลา
- คนอื่น
สาหร่าย สกุล Sargassumพบได้ทั่วบริเวณเขตร้อนของโลก และมักเป็นพืชน้ำขนาดใหญ่ที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดในบริเวณใกล้ชายฝั่ง ซึ่ง มักพบแหล่งสาหร่าย Sargassumอยู่ใกล้แนวปะการังพืชเหล่านี้เจริญเติบโตใต้น้ำและเกาะติดกับปะการัง หิน หรือเปลือกหอยในบริเวณที่เป็นหินหรือกรวดที่เปิดโล่งปานกลางหรือที่ได้รับการปกป้อง ในบางกรณี ประชากรสาหร่ายเขตร้อนเหล่านี้มักมีการเจริญเติบโตและเน่าเปื่อยตามฤดูกาลควบคู่ไปกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิน้ำทะเลตามฤดูกาล[ 35 ]ใน สาหร่าย Sargassum เขตร้อน ซึ่งมักถูกบริโภคโดยปลาและเม่นทะเลที่กินพืชเป็นอาหาร จะมี ปริมาณ ฟีนอลและแทนนินค่อนข้างต่ำ[ 36 ]
ผลกระทบทางชีวภาพ

เหตุการณ์น้ำท่วมจากสาหร่าย Sargassumที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนก่อให้เกิดผลกระทบทางชีวภาพและระบบนิเวศหลายประการในพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ การย่อยสลายของสาหร่าย Sargassum จำนวนมาก ตามแนวชายฝั่งจะใช้ออกซิเจน ทำให้เกิดพื้นที่ขาดออกซิเจนขนาดใหญ่ ส่งผลให้ปลาตาย37 ] นอกจาก นี้ การย่อยสลายของสาหร่าย Sargassumยังก่อให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ( H2S ) ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์หลายประการ[ 38 ]ในระหว่าง เหตุการณ์น้ำท่วมจาก สาหร่าย Sargassum ในปี 2018 มีรายงานผู้ป่วยพิษจากสาหร่าย Sargassumเฉียบพลัน 11,000 รายในช่วงเวลา 8 เดือน เฉพาะในเกาะกวาเดอลูปและมาร์ตินีกในทะเลแคริบเบียน[ 39 ] สาหร่ายSargassumลอยน้ำจำนวนมหาศาลเป็นอุปสรรคทางกายภาพที่ขัดขวางไม่ให้ปะการังและหญ้าทะเลได้รับแสงสว่างเพียงพอ ทำให้ใบพัดเรือสกปรก และพันติดกับเต่าทะเลและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล[ 40 ] [ 41 ] การไหลเข้าของสาหร่าย Sargassumก่อให้เกิดปัญหาใหญ่เกี่ยวกับสารอินทรีย์และสารอาหารในน่านน้ำชายฝั่งและนอกชายฝั่ง ทำให้สมดุลของสารอาหารเปลี่ยนแปลงไป และอาจส่งผลต่อคุณภาพของน้ำในมหาสมุทร[ 42 ]แม้ว่าการถ่ายโอนเหล่านี้อาจมีผลดีต่อผลผลิตในระยะสั้น แต่ผลกระทบทางนิเวศวิทยาในระยะยาวของการถ่ายโอนเหล่านี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก[ 43 ] จำเป็นต้อง มีการตรวจสอบเพิ่มเติมเกี่ยวกับสาเหตุทางสิ่งแวดล้อม สารอาหาร และปฏิกิริยาย้อนกลับทางชีวเคมีของการ แพร่กระจายของสาหร่าย Sargassumเนื่องจากปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นบ่อยและรุนแรงขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติกและทะเลแคริบเบียนเขตร้อน[ 44 ]
ปัจจัยทางโภชนาการ
ทะเลซาร์กัสโซ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของการแพร่กระจายของ สาหร่าย ซาร์กัสซัมจัดเป็นภูมิภาคที่มีสารอาหารต่ำ[ 45 ]ด้วยน้ำอุ่นที่มีออกซิเจนต่ำและปริมาณสารอาหารน้อย การผลิตชีวมวลจึงถูกจำกัดด้วยสารอาหารที่มีอยู่น้อยนิด[ 46 ]ในอดีตระดับสารอาหารต่ำในทะเลซาร์กัสโซได้จำกัด การผลิต สาหร่ายซาร์กัสซัมการไหลเข้าของไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ใหม่ เป็นปัจจัยขับเคลื่อนที่ทำให้การผลิตชีวมวล เพิ่มขึ้น [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]
การศึกษาล่าสุดพบว่ามีปัจจัยขับเคลื่อนที่เป็นไปได้ 3 ประการที่เชื่อมโยงกับการเพิ่มขึ้นของชีวมวลสาหร่ายซาร์กัสซัม ได้แก่ การเพิ่มขึ้นของปริมาณสารอาหารที่ไหลออกจาก แม่น้ำอเมซอนการเพิ่มขึ้นของสารอาหารในอ่าวเม็กซิโกและการไหลขึ้นของ น้ำชายฝั่ง นอกชายฝั่งแอฟริกาตะวันตกซึ่งถ่ายโอน น้ำที่มี สารอาหาร สูงจากระดับลึก ไปยังชั้นน้ำด้านบนซึ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสาหร่ายซาร์กัสซัม[ 50 ] [ 51 ] [ 49 ]พบว่าปริมาณสารอาหารที่ไหลออกจากแม่น้ำอเมซอนมีผลกระทบโดยตรงและล่าช้าต่อเหตุการณ์น้ำท่วมครั้งใหญ่ ซึ่งเกิดขึ้นหนึ่งถึงสองปีหลังจากหลายปีที่มีปริมาณสารอาหารสูง[ 50 ] มีรายงานว่า ฟอสเฟตและเหล็กที่ถูกขนส่งผ่านลมค้าจากแอฟริกาเหนือมีผลในการบำรุงการเจริญ เติบโตของ สาหร่ายซาร์กัสซัมจำเป็นต้องมีข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจบทบาทของมันในการทำให้เกิดการแพร่กระจายของสาหร่ายจนเกิดน้ำท่วม[ 52 ] นักวิจัยทั่วโลกเห็นพ้องต้องกันว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยอย่างต่อเนื่องเพื่อหาปริมาณผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในทะเลและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ต่อการเพิ่มขึ้นของชีว มวลสาหร่ายซาร์กัสซัมและเหตุการณ์น้ำท่วมในช่วงไม่นานมานี้[ 50 ]
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
ความแปรปรวนของระดับน้ำทะเลความเค็มอุณหภูมิน้ำ องค์ประกอบทางเคมี รูปแบบปริมาณน้ำฝน และความเป็นกรดของน้ำ ล้วนมีบทบาทในการควบคุมการแพร่กระจายของสาหร่าย[ 53 ]เมื่อแรงจากกิจกรรมของมนุษย์ทำให้ความแปรปรวนของปัจจัยเหล่านี้เพิ่มขึ้น ความถี่ ระยะเวลา ความรุนแรง และขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของการแพร่กระจายของสาหร่ายที่เป็นอันตรายก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ส่งผลให้สูญเสียรายได้หลายล้านดอลลาร์ รวมถึงสร้างความเสียหายต่อระบบนิเวศ ชายฝั่งและ ปะการังที่ เปราะบาง [ 54 ]
"น้ำท่วมชายฝั่ง" จากสาหร่ายซาร์กัสซัม ที่ถูกคลื่นซัดขึ้นฝั่ง

สาหร่าย Sargassumที่ถูกพัดขึ้นฝั่งในปริมาณจำกัดมีบทบาทสำคัญในการรักษาระบบนิเวศชายฝั่งของมหาสมุทรแอตแลนติกและทะเลแคริบเบียน[ 55 ]เมื่อขึ้นฝั่งแล้วSargassumจะให้สารอาหารที่สำคัญ เช่นคาร์บอนไนโตรเจนและฟอสฟอรัสแก่ระบบนิเวศชายฝั่งที่อยู่ติดกับน่านน้ำที่ขาดสารอาหารของเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนทางตะวันตกของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ[ 56 ] [ 57 ] นอกจากนี้ยังช่วยลดการกัดเซาะชายฝั่ง อีกด้วย [ 57 ]
นับตั้งแต่ปี 2011 ปริมาณสาหร่ายSargassum ที่ไม่เคยมีมาก่อน ได้เริ่มท่วมพื้นที่ชายฝั่งในปริมาณที่มากเป็นประวัติการณ์[ 58 ]ชายฝั่งในบราซิลแคริบเบียนอ่าวเม็กซิโกและชายฝั่งตะวันออกของฟลอริดาพบว่ามีสาหร่ายSargassumพัดขึ้นฝั่งสูงถึงสามฟุต[ 59 ] [ 55 ] เหตุการณ์น้ำท่วมจากสาหร่าย Sargassumครั้งใหญ่ครั้งแรกเกิดขึ้นในปี 2011 และมีมวลชีวภาพเพิ่มขึ้นถึง 200 เท่าเมื่อเทียบกับขนาดเฉลี่ยของการเบ่งบานในช่วงแปดปีก่อนหน้า[ 52 ]นับตั้งแต่ปี 2011 เหตุการณ์น้ำท่วมที่รุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ได้เกิดขึ้นทุกๆ 2-3 ปี ในระหว่าง เหตุการณ์น้ำท่วมจาก สาหร่าย Sargassum ในปี 2018 การเบ่งบานของ สาหร่าย Sargassumครั้งหนึ่งมีขนาดมากกว่า 1,600 ตารางกิโลเมตร มากกว่าขนาดเฉลี่ยถึงสามเท่า[ 52 ] [ 60 ]เหตุการณ์น้ำท่วมครั้งล่าสุดทำให้สูญเสียรายได้หลายล้านดอลลาร์ในอุตสาหกรรมการท่องเที่ยว โดยเฉพาะอย่างยิ่งประเทศเล็กๆ ในแคริบเบียนที่มีเศรษฐกิจพึ่งพาการท่องเที่ยวตามฤดูกาลเป็นอย่างมาก[ 52 ]
แม้ว่าทะเลซาร์กัสโซจะเป็นแหล่งกำเนิดของ การแพร่กระจายของสาหร่าย ซาร์กัสซัมแต่ความแปรปรวนของชนิดสาหร่ายซาร์กัสซัมที่ประกอบกันเป็นเหตุการณ์น้ำท่วมเหล่านี้ ทำให้นักวิจัยเชื่อว่าทะเลซาร์กัสโซไม่ใช่จุดกำเนิดของสาหร่ายซาร์กัสซัมที่ ไหลท่วม [ 52 ] [ 61 ] Sargassum natans IและSargassum fluitans IIIเป็น สายพันธุ์ สาหร่ายซาร์กัส ซัม ที่พบมากในทะเลซาร์กัสโซ[ 62 ]การศึกษาการสุ่มตัวอย่างด้วยอวนเมื่อเร็วๆ นี้พบว่าSargassum natans VIIIซึ่งเป็นชนิดที่หายากในอดีต กำลังเป็นส่วนประกอบสำคัญของ ความหลากหลายทางชีวภาพของสาหร่าย ซาร์กัสซัมในมหาสมุทรแอตแลนติกตะวันตกและทะเลซาร์กัสโซ[ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]
การจัดการทรัพยากร
การติดตามและการพยากรณ์
การใช้การสำรวจระยะไกลโดยใช้ดาวเทียมและวิธีการทางอัลกอริทึมในการตรวจจับ การแพร่กระจายของสาหร่าย Sargassumมีความสำคัญในการตรวจสอบและคาดการณ์การแพร่กระจายโดยการนำวิธีการจำแนกสาหร่ายขนาดใหญ่ที่ลอยอยู่บนผิวน้ำออกจากโครงสร้างมหาสมุทรอื่นๆ มาใช้ วิธีที่พบได้บ่อยที่สุดคือ ดัชนีสาหร่ายลอยน้ำ (FAI) [ 65 ]ดัชนีสาหร่ายลอยน้ำทางเลือก (AFAI) [ 66 ]และดัชนีคลอโรฟิลล์สูงสุด (MCI) [ 67 ]อัลกอริทึมเหล่านี้ให้ความแตกต่างในการเปลี่ยนแปลงสเปกตรัมระหว่างแถบอินฟราเรดใกล้และแถบสีแดงโดยการเพิ่มพืชลอยน้ำบนผิวน้ำ งานวิจัยล่าสุด นักวิจัยได้เพิ่มเซ็นเซอร์ดาวเทียมแบบมัลติสเปกตรัมและไฮเปอร์สเปกตรัม เช่น MODIS, VIIRS, Sentinel-2 MSI และภาพถ่าย PlanetScope เป็นต้น เพื่อปรับปรุงความละเอียดเชิงพื้นที่และความแม่นยำของการตรวจสอบตามเวลาเพื่อตรวจจับ การไหลเข้า ของ Sargassum เหล่านี้ การก่อตัวของแถบ Sargassum ในมหาสมุทรแอตแลนติก (GASB) ยังได้รับการวิเคราะห์ด้วยความช่วยเหลือของดาวเทียมแบบหลายเซ็นเซอร์ และถือเป็นยุคใหม่ในการตรวจสอบ[ 9 ]แผนที่แบบเรียลไทม์ใกล้เคียง การพยากรณ์ และระบบเตือนภัยน้ำท่วมจากสาหร่ายSargassumมีให้บริการแล้วที่ไซต์ตรวจสอบต่างๆ เช่นมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา ห้องปฏิบัติการสมุทรศาสตร์เชิงแสง (USF-Oceans) CARICOOS NOAA COASTWATCH OCEANVIEWER Sargassum Observation Modelling and ForecastingและSIMAR-SATsum
การบรรเทาและทำความสะอาด
กลยุทธ์การบรรเทาและทำความสะอาดเพื่อจัดการกับการสะสมของสาหร่ายSargassumโดยใช้โครงสร้างพื้นฐานและทรัพยากรในท้องถิ่นนั้นขึ้นอยู่กับทรัพยากรและขอบเขตของการเกิด ชุมชนชายฝั่งในแคริบเบียน แอฟริกาตะวันตก และภาคเอกชนได้พัฒนาระบบการจัดการร่วมกันเพื่อลดผลกระทบทางนิเวศวิทยาและเศรษฐกิจ หนึ่งในวิธีการตอบสนองระยะสั้นที่พบได้บ่อยที่สุดต่อการไหลเข้าจำนวนมากคือการกำจัดสาหร่ายSargassum ด้วยเครื่องจักรกล โดยใช้รถแทรกเตอร์ สายพานลำเลียง และสิ่งกีดขวางลอยน้ำ แต่หากไม่ได้รับการควบคุมอย่างดี อาจรบกวนแหล่งทำรัง แหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตใต้ทะเล และเนินทรายชายฝั่ง[ 68 ]ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น ทุ่น อวน และเครื่องตักมาใช้เพื่อดักจับสาหร่ายSargassumในทะเลก่อนที่จะถึงชายฝั่ง[ 69 ]
หน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมและองค์กรวิจัยกำลังตรวจสอบวิธีการระเหย โดย มีการรวบรวม สาหร่าย Sargassumและนำไปทำเป็นปุ๋ยหมัก ปุ๋ยชีวภาพ ก๊าซชีวภาพ หรือวัสดุก่อสร้าง[ 70 ]แม้ว่าโครงการนำกลับมาใช้ใหม่เหล่านี้จะมีศักยภาพ แต่ความเข้มข้นสูงของโลหะหนัก สารหนู และเกลือ มีแนวโน้มที่จะจำกัดการนำไปใช้ในวงกว้างก่อนการบำบัด[ 71 ]
ประเทศต่างๆ เช่น เม็กซิโก บาร์เบโดส และเปอร์โตริโก ได้เสนอ แผนการจัดการ สาหร่ายซาร์กัสซัมซึ่งรวมถึงระบบเตือนภัยล่วงหน้า (เช่น ห้องปฏิบัติการสมุทรศาสตร์เชิงแสงของ USF, CARICOOS) การเฝ้าระวังโดยชุมชน และการพยากรณ์ทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสาหร่ายซาร์กัสซัม กลยุทธ์เหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การเปลี่ยนผ่านระหว่างการตอบสนองต่อกระบวนการทำความสะอาดและการจัดการชายฝั่งเชิงรุก แม้จะมีความก้าวหน้าเหล่านี้แล้ว แต่ก็ยังคงต้องการโปรโตคอลที่เป็นมาตรฐาน การประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และการประสานงานระดับภูมิภาค เพื่ออำนวยความสะดวกให้มาตรการบรรเทาผลกระทบมีความยั่งยืนและคุ้มค่าในลุ่มน้ำแอตแลนติกเขตร้อน
ผลกระทบของมนุษย์
กิจกรรมของมนุษย์ เช่น การตัดไม้ทำลายป่า การปล่อยน้ำเสีย และการใช้ปุ๋ยเคมีทางการเกษตรอย่างแพร่หลาย ส่งผลให้ปริมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในน้ำชายฝั่งและน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้น เชื่อกันว่าระดับสารอาหารที่เพิ่มขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติกตอนเส้นศูนย์สูตร ซึ่งเกิดจาก เหตุการณ์สาหร่าย ซาร์กัสซัมท่วมซ้ำๆ ที่เริ่มต้นในปี 2554 มีส่วนทำให้สาหร่ายเจริญเติบโต ซึ่งเกี่ยวข้องกับภาวะยูโทรฟิเคชันในระบบนิเวศทางน้ำ[ 72 ] [ 9 ]เหตุการณ์เหล่านี้จะยังคงเกิดขึ้นหรืออาจเพิ่มมากขึ้นในอีกหลายปีข้างหน้า เว้นแต่จะมีการจัดการสารอาหารทั่วโลกและ/หรือการควบคุมการไหลบ่าของน้ำชายฝั่ง[ 43 ]
ผลกระทบต่อสุขภาพจากการท่วมของสาหร่ายซาร์กัสซัมตามแนวชายฝั่ง
การสะสมตามฤดูกาลของสาหร่าย Sargassum ตามแนวชายฝั่งมีความเกี่ยวข้องกับปัญหาสุขภาพของประชาชนหลายประการ โดยเฉพาะในทะเลแคริบเบียน แอฟริกาตะวันตก และบางส่วนของละตินอเมริกา[ 73 ] [ 74 ]
เมื่อสาหร่าย Sargassum เน่าเปื่อยติดอยู่บนชายหาด มันจะปล่อยก๊าซต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) และแอมโมเนีย ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ได้[ 75 ]
การสัมผัสกับไฮโดรเจนซัลไฟด์มีความเกี่ยวข้องกับอาการทางระบบทางเดินหายใจ เช่น อาการไอและหายใจถี่ รวมถึงอาการทางระบบประสาท เช่น ปวดศีรษะ เวียนศีรษะ และคลื่นไส้[ 76 ]
การสัมผัสโดยตรงกับสาหร่าย Sargassum ที่เน่าเปื่อยอาจทำให้เกิดการระคายเคืองผิวหนังในบางคนได้เช่นกัน[ 77 ]
การไหลเข้าของสาหร่าย Sargassum ในปริมาณมากยังเชื่อมโยงกับผลกระทบทางจิตสังคมในชุมชนชายฝั่ง รวมถึงความเครียดและคุณภาพชีวิตที่ลดลงเนื่องจากกลิ่นเหม็นที่คงอยู่และการหยุดชะงักของวิถีชีวิต[ 78 ]
จากมุมมองของ One Health ผลกระทบเหล่านี้เน้นย้ำถึงความสัมพันธ์ที่เชื่อมโยงกันระหว่างการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม สุขภาพของระบบนิเวศ และความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์[ 79 ]
การใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืน
แม้ว่า การไหลเข้าของสาหร่าย Sargassumจะก่อให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจอย่างมากแล้วก็ตาม นักวิจัยและอุตสาหกรรมต่างกำลังพิจารณาวิธีการแปลงชีวมวลนี้ให้เป็นทรัพยากรที่ยั่งยืน[ 80 ] Sargassumเป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรต แร่ธาตุ และสารประกอบชีวภาพ และถูกนำมาใช้เป็นปุ๋ยหมักหรือปุ๋ยอินทรีย์ในชุมชนชายฝั่ง เพื่อลดขยะและเพิ่มผลผลิตของดิน[ 81 ] [ 82 ]
งานวิจัยล่าสุดยังได้ตรวจสอบการประยุกต์ใช้สาหร่ายSargassumในการบำบัดทางชีวภาพและการกักเก็บคาร์บอน เนื่องจากมีอัตราส่วนคาร์บอนต่อไนโตรเจนสูง จึงสามารถใช้กำจัดสารปนเปื้อนและกักเก็บ CO2 ในบรรยากาศได้[ 83 ]อย่างไรก็ตาม การมีเกลือและโลหะหนักในปริมาณสูงใน ชีวมวลสาหร่าย Sargassum บางชนิด จำเป็นต้องมีการแปรรูปอย่างละเอียดก่อนนำไปใช้ในการเกษตรหรืออุตสาหกรรม
งานวิจัยล่าสุดยังได้ตรวจสอบสาหร่าย Sargassumในฐานะสารดูดซับทางชีวภาพสำหรับการกู้คืนธาตุหายาก (REEs) การศึกษาในปี 2025 พบว่าSargassum filipendulaดูดซับ REEs ได้อย่างมีประสิทธิภาพตั้งแต่ความเข้มข้นต่ำไปจนถึงสูง โดยชีวมวลสดมีประสิทธิภาพดีเป็นพิเศษในระดับที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อม[ 84 ]สายพันธุ์นี้แสดงให้เห็นถึงความสามารถสูงในการดูดซับ REEs ที่มีน้ำหนักมาก รักษาประสิทธิภาพภายใต้ความเค็มสูงและค่า pH ที่แปรผัน และมีประสิทธิภาพเหนือกว่าถ่านกัมมันต์ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงแนวทาง "การขุดสาหร่าย" ที่สามารถปรับขนาดได้ ซึ่งสามารถช่วยจัดการสาหร่าย Sargassum ชายฝั่ง ในขณะที่สนับสนุนการจัดหาวัสดุที่สำคัญอย่างยั่งยืน
ในฐานะอาหารและยา
อาหารญี่ปุ่นและ อาหาร ชิลีนิยมบริโภคสาหร่ายซาร์กัสซัมหรือที่รู้จักกันในชื่อฮิจิกิ มา อย่างยาวนาน แม้ว่าจะมีสารหนู ในปริมาณสูง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรสารหนูจากน้ำบาดาล ทางน้ำ สู่มหาสมุทร และกลับสู่แผ่นดินอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม มีวิธี การแปรรูปและลดปริมาณสารหนูในสาหร่ายชนิดนี้ได้อย่างมาก ซึ่งอาจทำให้มันกลายเป็น แหล่งอาหารที่แทบไม่มีวันหมดสำหรับสัตว์หรือมนุษย์ได้
สาหร่าย สกุล Sargassumถูกเพาะเลี้ยงและทำความสะอาดเพื่อใช้เป็นยาสมุนไพร แพทย์แผนจีนหลายท่านสั่งจ่ายผงสาหร่ายSargassum —ไม่ว่าจะเป็นชนิดS. pallidumหรือที่พบได้น้อยคือhijiki , S. fusiforme—ในปริมาณ 0.5 กรัม ละลายในน้ำอุ่นแล้วดื่มเป็นชา เรียกว่า海藻; hǎizǎoในการแพทย์แผนจีนโบราณซึ่งใช้ในการขับเสมหะร้อน[ 85 ]
สาหร่ายซาร์กัสซัม ( F. Sargassaceae ) เป็นสาหร่ายทะเลที่สำคัญซึ่งพบได้ทั่วไปในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน สาหร่ายซาร์กัสซัม หลายชนิด มีการนำมาใช้ในอาหารพื้นบ้านของมนุษย์ และถือเป็นแหล่งวิตามินแค โรที นอยด์โปรตีนและแร่ธาตุที่อุดมสมบูรณ์ สารประกอบทางเคมีที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิดที่จัดอยู่ในกลุ่มเทอร์พีนอยด์ สเตอ รอล โพลี แซคคา ไรด์ที่ มีซัลเฟต โพลีฟีนอลกรดซาร์กาควิโนอิกซาร์กาโครมาโน ล และฟีโอไฟตินถูก แยก ได้จากสาหร่ายซาร์กัสซัม หลายชนิด สารประกอบที่แยกได้และ/หรือสารสกัดเหล่านี้แสดงฤทธิ์ทางชีวภาพที่หลากหลาย รวม ถึง ฤทธิ์ระงับปวดต้านการอักเสบต้านอนุมูลอิสระ ปกป้องระบบ ประสาท ต้านจุลชีพ ต้านมะเร็งสลายไฟบริน ปรับภูมิคุ้มกัน ต้านการแข็งตัวของเลือด ปกป้องตับและต้านไวรัส[ 86 ]
การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและพลังงาน
นักวิจัยได้สำรวจการแปลงชีวมวลสาหร่ายซาร์กัสซัมให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนแทนเชื้อเพลิงฟอสซิล ในเดือนพฤศจิกายน 2024 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเวสต์อินดีส์ในบาร์เบโดสประสบความสำเร็จในการขับเคลื่อนรถยนต์โดยใช้ก๊าซชีวภาพที่ได้จากสาหร่ายซาร์กัสซัม น้ำเสียจากโรงกลั่นเหล้า รัมและมูลแกะ ซึ่งเป็นแนวทางแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับวิกฤตสาหร่ายรุกรานในภูมิภาคนี้โดยการเปลี่ยนสาหร่ายให้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ [ 87 ] โครงการ ริเริ่มของ เม็กซิโกกำลังเปลี่ยนสาหร่ายซาร์กัสซัมให้เป็นวัสดุก่อสร้าง "Sargapanel" (ทนไฟ ยืดหยุ่น และรีไซเคิลได้) และก๊าซชีวภาพ (500 ตันให้ผลผลิต 20,000 ลูกบาศก์เมตร ซึ่งเพียงพอที่จะเติมน้ำมันให้กับสถานีบริการน้ำมันโดยเฉลี่ยได้ทุกวัน) รัฐควินตานาโรกำลังพัฒนาศูนย์เศรษฐกิจหมุนเวียนเพื่อขยายขนาดการผลิตและขายเครดิตคาร์บอนจากการแปรรูปสาหร่ายซาร์กัสซัม[ 88 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Critchley, AT; Farnham, WF; Morrell, SL (1983). "ลำดับเหตุการณ์ของแหล่งเกาะติดใหม่ในยุโรปของสาหร่ายสีน้ำตาลรุกรานSargassum muticum , 1973–1981" วารสารสมาคมชีววิทยาทางทะเลแห่ง สหราชอาณาจักร 63 (1): 799– 811. Bibcode : 1983JMBUK..63..799C . doi : 10.1017/S0025315400071228 . S2CID 84790037 .
- Boaden, PJS (1995). " สาหร่ายต่างถิ่น Sargassum muticum (Yendo) Fensholt ใน Strangford Lough ไอร์แลนด์เหนือ" วารสารนักธรรมชาติวิทยาชาวไอริช 25 ( 3): 111– 113. JSTOR 25535928
- เดวิสัน, ดีเอ็ม (1999). " Sargassum muticumใน Strangford Lough, 1995–1998; การทบทวนการนำเข้าและการตั้งรกรากของสาหร่ายสีน้ำตาลรุกรานSargassum muticum ใน Strangford Lough MNR และ cSAC ". ชุดวิจัยและพัฒนาบริการด้านสิ่งแวดล้อมและมรดก (99): 27. ISSN 1367-1979 .
- Griffiths, Sarah (28 มิถุนายน 2023). "เรื่องราวเบื้องหลังปรากฏการณ์ก้อนสาหร่ายขนาดใหญ่ทำลายสถิติของมหาสมุทรแอตแลนติก" . bbc.com . สืบค้นเมื่อ3 กรกฎาคม 2023 .
ลิงก์ภายนอก
- algaebase.org
- สาหร่ายทะเล
- marlin.ac.uk ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2018 ที่Wayback Machine
- คู่มือพืชทะเลของ SuriaLink – สาหร่ายซาร์กัสซัม
- การสืบพันธุ์ของสาหร่ายซาร์กัสซัม
- ทะเลซาร์แกสโซคืออะไร?กระทรวงพาณิชย์สหรัฐอเมริกา สำนักงานบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ (1 มิถุนายน 2556)