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Arribazones de Sargassum en la costa norte occidental de Cuba

Authors:
  • Fisheries Research Center, La Habana, Cuba.
  • Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos (CEAC)

Abstract and Figures

The pelagic macroalgae finches of the Sargassum genus in the Caribbean Sea currently represent a very natural problem due to their negative impact on the tourism industry, fishing industry, the environment and society in general. This work presents an above report of Sargassum that occurred on the north western coast of the Cuban archipelago in March 2019. The macroalgae species identified in the tidal zone were Sargassum fluitans and S. natans, and the specific geographic area where the impact of the upheaval occurred was from the west of Matan-zas bay to Mariel bay. The finches of these macroalgae were cataloged with a moderate magnitude compared to other reports in the Mexican Caribbean and in the Dominican Republic. This order of magnitude was cataloged based on its covered area of 169.3 km and its distribution along the coast in large patches, but very fragmented, despite the prevailing winds from the first quadrant (from north to east) during this period. Other events of this type reported in Cuba and the Caribbean region are taken up and discussed. Keywords: Caribbean Sea, Sargassum fluitans, Sargassum natans, Cuba.
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JAINA Costas y Mares ante el Cambio Climático 2(1), 2020
JAINA
COSTAS Y MARES ANTE EL CAMBIO CLIM
ÁTICO
doi 10.26359/52462.0220
Recibido 08/enero/2020. Aceptado 14/julio/2020
JAINA Costas y Mares ante el Cambio Climático
Coordinación editorial de este número: Edgar Mendoza Franco
Este es un artículo bajo licencia Creative Commons CC BY-NC-ND.
Arribazones de Sargassum
en la costa norte occidental de Cuba
Massive beaching Sargassum
on the north coast of Cuba
Gustavo Arencibia-Carballo1, José Manuel Irañeta Batallán2,
Julio Morell3 y Ángel R. Moreira González4
1 Centro de Investigaciones Pesqueras (CIP)
Calle 246 No. 503 e./ 5ta y Mar Santa fe. CP 19100
Playa, La Habana. Cuba.
garen04@gmail.com
2 Instituto de Meteorología (InsMet)
Apartado17032. CP 11700. Habana 17
La Habana. Cuba.
3 University of Puerto Rico at Mayagüez. UPRM
Department of Marine Sciences.
4 Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos (CEAC).
Carretera a Castillo de Jagua, Km 1 y ½, AP. 5
Ciudad Nuclear, CP. 59350, Cienfuegos, Cuba.
* autor de correspondencia: garen04@gmail.com
Arencibia-Carballo, G, Irañeta Batallán, J.M., Morell, J., Moreira González, A.R.,
2020. Arribazones de Sargassum en la costa norte occidental de
Cuba. JAINA Costas y Mares ante el Cambio Climático 2(1): 19-30.
doi 10.26359/52462.0220
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Arencibia-Carballo et al.
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Resumen
Las arribazones de macroalgas pelágicas del género de Sargassum en el mar Caribe representan en la actualidad un
problema de origen natural muy grande por su impacto negativo sobre la industria turística, pesquera, el medio
ambiente y la sociedad en general. Este trabajo presenta un reporte de arribazón de Sargassum ocurrida en la costa
norte occidental del archipiélago cubano en el mes de marzo de 2019. Las especies de macroalgas identificadas
en la zona de marea fueron Sargassum fluitans y S. natans, y el área geográfica específica donde ocurrió el impacto
por la arribazón fue desde el oeste de la bahía de Matanzas hasta la bahía del Mariel. Las arribazones de estas ma-
croalgas se catalogaron con una magnitud moderadas en comparación con otros reportes en el Caribe Mexicano
y en República Dominicana. Este orden de magnitud se catalogó con base a su área cubierta de 169.3 km y por
su distribución a lo largo de la costa en parches grandes, pero muy fragmentados, a pesar de los vientos del primer
cuadrante (del norte al este) predominantes durante este período. Se retoman y comentan otros eventos de este
tipo reportados en Cuba y la región del Caribe.
Palabras claves: arribazones, impactos, mar Caribe, Sargassum fluitans, Sargassum natans, Cuba.
Abstract
e pelagic macroalgae finches of the Sargassum genus in the Caribbean Sea currently represent a very natural
problem due to their negative impact on the tourism industry, fishing industry, the environment and society in
general. is work presents an above report of Sargassum that occurred on the north western coast of the Cuban
archipelago in March 2019. e macroalgae species identified in the tidal zone were Sargassum fluitans and S.
natans, and the specific geographic area where the impact of the upheaval occurred was from the west of Matan-
zas bay to Mariel bay. e finches of these macroalgae were cataloged with a moderate magnitude compared to
other reports in the Mexican Caribbean and in the Dominican Republic. is order of magnitude was cataloged
based on its covered area of 169.3 km and its distribution along the coast in large patches, but very fragmented,
despite the prevailing winds from the first quadrant (from north to east) during this period. Other events of this
type reported in Cuba and the Caribbean region are taken up and discussed.
Keywords: Caribbean Sea, Sargassum fluitans, Sargassum natans, Cuba.
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Introducción
Los parches de macroalgas sirven de hábitat y ali-
mento para un gran número de especies marinas
(Hoffmayer et al., 2005; Witherington et al., 2012,
Pendleton et al., 2014; Brooks et al., 2018) como
las tortugas (Boyle y Limpus, 2008, Azanza-Ricar-
do y Pérez-Martín, 2016), algunas especies costeras
pez gatillo y gatos que dependen del ecosistema de
Sargassum en sus etapas juveniles y adultos (Halle-
tt, 2011) entre otras muchas especies. Estas algas
funcionan además como trampas estabilizadoras de
las arenas arrastradas por el viento (Colombini et
al., 2003); de esta manera actúan como elementos
generadores del frente dunar. Cuando las macroal-
gas comienzan a descomponerse liberan nutrientes,
que enriquecen además al ambiente costero, dado
que los nutrientes que lixivian a través de la arena
llegan finalmente al mar, fertilizándolo e influyen-
do y favoreciendo su productividad, y por ende
influyendo a toda la pirámide trófica costera (Ro-
dríguez-Martínez et al., 2016), además es sabido
que los sedimentos de playas en ocasiones son bajos
en concentración de los nutrientes NKP (Van den
Berg et al., 2005) y esta descomposición de los Sar-
gassum en playas puede favorecer otros procesos.
Sin embargo, la presencia de grandes mareas
de Sargassum sp. en la región del mar Caribe ha
ocurrido de manera sistemática y con periodici-
dad anual, desde hace 10 años aproximadamente
(Wang y Hu, 2016), aunque en los últimos años las
intensidades de estos eventos se han incrementado
y reflejado en volúmenes mayores de estas macro-
algas que causan daños a los ecosistemas marinos
(van Tussenbroek et al., 2017, Wang y Hu, 2017).
La presencia de las macroalgas ha sido reportadas y
discutidas ampliamente (Piña et al., 2010; Morei-
ra y Alfonso, 2013; Doyle y Franks, 2015; Rodrí-
guez-Martínez et al., 2016).
Las “mareas” de sargazo desde hace años, se están
haciendo más frecuentes en la región del Caribe (Ro-
dríguez-Martínez et al., 2016; Wang y Hu, 2017;
Brooks et al., 2018), y esta situación se ha plantea-
do puede estar condicionada por la deriva o mareas
de estas macroalgas pelágicas, direccionadas hacia
el mar Caribe, debido a los pronunciados cambios
de temperatura e incremento de tormentas tropi-
cales, entre otros factores mencionados tales como
el enriquecimiento de nutrientes del río Amazonas
que incide en el mar de Sargassum en el Atlántico
(Guimberteau et al., 2016, van Tussenbroek et al.,
2017; http://www.newsweek.com/2015/07/10/
sargassumruining-beaches-texas-tobago-47735.
html ), como causa de la fuente de Sargassum hacia
el mar Caribe y el golfo de México, sin embargo
tales hipótesis aún no se comprenden bien ni están
categóricamente validadas y continúan los estudios
(Djakouré et al., 2017). Sin embargo, actualmen-
te se realizan investigaciones que sugieren con un
mayor fundamento que la fuente de Sargassum pro-
viene de otras regiones al sur del Caribe (Johns et
al., 2020).
Investigaciones con técnicas satelitales desde
2012 han reportado grandes cantidades de Sargas-
sum en las costas noroeste de Suramérica frente a
las desembocaduras de los ríos Amazonas y Ori-
noco (Gower et al., 2013; Hu et al., 2016; Wang
et al., 2019), lo cual concuerda con los reportes de
grandes aportes nutrientes (hierro y fósforo) con-
tenidos en el polvo del Sahara que ingresan al mar
Caribe y que son plenamente conocidos (Gower
et al., 2013; Moanga, 2015) y que debido al in-
cremento de altas temperaturas desde 2012 (James
Franks et al., 2013, Rathe, 2019), pudiera ser otro
factor influyente en este fenómeno. No obstante,
las publicaciones refieren que aún se requieren es-
tudios más detallados y profundos.
De igual manera en Cuba, tanto en la costa norte
como en la sur, la presencia de Sargassum ha ocurri-
do y se ha reportado desde varios ángulos de obser-
vación por distintos autores (Moreira et al., 2006;
Piña et al., 2010; Moreira y Alfonso, 2013; Torres
Conde, 2019), e incluso desde la década del 90s se
ha reportado presencia de Sargassum en arribazo-
nes (Gómez et al., 1994; González, 1995; Zúñiga,
1996). Se han presentado arribazones de Sargassum
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Figura 1. Área de estudio (recuadro de borde rojo) en el que se evaluaron las arribazones de Sargassum sp.
En el tramo comprendido desde el oeste de bahía de Matanzas hasta bahía de Mariel, Artemisa, en Cuba.
masivas y atípicas en las playas y costas del mar Ca-
ribe, y en menor medida, en el golfo de México
(Moreira y Alfonso, 2013; Smetacek y Zingone,
2013; Torres-Conde y Martínez-Daranas, 2019).
Aun cuando se han sugerido diferentes usos y
métodos de reducir el impacto económico dañino
de estas grandes oleadas de Sargassum en los ma-
res del Caribe insular y continental, la situación de
las arribazones sigue constituyendo un problema
sin solución, que como bien se ha señalado, no
requiere del interés y atención de un solo Estado,
sino de toda la comunidad de los países con costas
afectadas en la región (Moreira y Alfonso, 2013;
Smetacek y Zingone, 2013;Torres-Conde y Martí-
nez-Daranas, 2019).
El objetivo del presente estudio es describir y
analizar el impacto de arribazones de Sargassum a la
costa norte-occidental de Cuba y compararlo con
eventos similares que han ocurrido en el archipiéla-
go cubano durante el último quinquenio.
Materiales y Métodos
Área de estudio
El área de estudio evaluada en este trabajo com-
prendió el tramo costero entre la bahía de Mariel
(provincia Artemisa) y el oeste de la bahía de Ma-
tanzas (provincia de igual nombre), localizado en
el litoral norte occidental de Cuba (figura 1). Las
arribazones de Sargassum se observaron entre todos
los días comprendidos entre el 19 y 21 de marzo de
2019 con observaciones en la mañana (8:00-10:30
a.m.) y el final de la tarde (5:00- 6:00 p.m.).
Para conocer el comportamiento de las principa-
les variables meteorológicas en el área de estudio
durante el período de arribazones (temperaturas
extremas, dirección y fuerza de los vientos y preci-
pitaciones), se tomaron como referencia los datos
de las observaciones meteorológicas reportadas por
la estación meteorológica de Casablanca (indicati-
vo 78325, perteneciente al Instituto de Meteorolo-
gía de Cuba), situada en el litoral de La Habana y,
por ello, representativa de la zona en cuestión.
De igual forma se colectaron muestras de las ma-
croalgas para un posterior análisis de contaminan-
tes químicos, que pudieran estar asociados con las
mareas de Sargassum (objeto que queda fuera de
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este reporte). Los tres puntos de muestreo fueron:
desembocadura del río Almendares, desembocadu-
ra del río Jaimanitas y playa Mosquito (como se
muestra en la figura 2), aunque se observó el im-
pacto de la arribazón hasta la bahía del Mariel, en
la propia provincia de Artemisa.
Figura 2. Se señalan la desembocadura del río Almendares, desembocadura del río Jaimanitas y playa Mosquito que
fueron los puntos de muestreo en la zona de evaluación.
Resultados y discusión
Condiciones meteorológicas
El Centro de Pronósticos del Tiempo del Institu-
to de Meteorología (INSMET), emitió dos Avisos
Especiales con fecha 18 y 19 de marzo, respecti-
vamente, los cuales en resumen reportaron un
frente casi estacionario sobre el sudeste del golfo
de México y, por delante de este, un flujo húme-
do del sur-suroeste en los niveles bajos y medios
de la troposfera, situación que favoreció condicio-
nes de tiempo inestable en la región occidental de
Cuba. La proximidad y lento movimiento de esta
zona frontal, así como la formación de un centro
de bajas presiones extratropicales en su porción sur,
incrementaron los nublados con precipitaciones y
tormentas eléctricas en el occidente de Cuba desde
la tarde del 19 de marzo hasta el mediodía de la jor-
nada siguiente, cuando la zona frontal transitó por
la región de estudio, imponiéndose posteriormente
la influencia de las altas presiones migratorias de
origen continental, con un régimen de vientos del
primer cuadrante (del norte al este). La irrupción
de la nueva masa de aire que acompañaba al sis-
tema anticiclónico provocó un descenso térmico y
una reducción de las lluvias (tabla 1).
Si bien los vientos que se reportaron durante esos
días no fueron tan fuertes sobre el litoral norte oc-
cidental, al analizar los mapas sinópticos de super-
ficie se puede observar que el día 20, por detrás de
la zona frontal, avanzaba hacia el este un amplio
sistema de altas presiones migratorias sobre la costa
oriental estadounidense y el Atlántico occidental.
Este anticiclón impuso intensos gradientes de pre-
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Tabla 1. Resultados de temperaturas extremas, vientos máximos sostenidos y dirección del viento para los días
de estudio en la estación meteorológica de Casablanca.
Día Temperatura Mínima
(°C)
Temperatura Máxima
(°C)
Vientos máximos
sostenidos (km/h) Dirección del viento
19 22 27 14 NE-E
20 20 24 18 * N-NE *
* Al transitar el frente frío por la zona de estudio, en horas del mediodía del propio día 20, se registró en la estación mete-
orológica de Casablanca a las 1825 UTC (2:25 pm) una racha máxima de 42 km/h de región norte, con vientos máximos
sostenidos de 25 km/h y un viento medio de 18 km/h.
sión y, por ende, fuertes vientos del nordeste en la
zona comprendida entre cabo Hatteras, el norte de
Bahamas y el Saco de Charleston. Además, la com-
binación del mar de viento y de leva generó ma-
rejadas en la costa norte occidental cubana desde
la noche del día 19 hasta el final de la mañana del
día 20, con inundaciones costeras ligeras en zonas
bajas del litoral.
Obsérvese la posición del anticiclón migratorio y
la proximidad entre las isobaras sobre el Atlántico
occidental, que sugiere un fuerte flujo del nordeste.
En resumen, las condiciones meteorológicas descri-
tas anteriormente pueden considerarse favorables
para el arribo de las macroalgas y su acumulación
en la zona de estudio (figura 3).
Arribazones de Sargassum
La aparición de las primeras manchas de macroal-
gas en la línea de costa ocurrió en la mañana del 19
de marzo, pero inicialmente en la provincia de Ma-
tanzas. El área cubierta por la arribazón de Sargas-
sum no fue cuantificada, pero sí se realizó trabajo
de identificación de las especies encontrándose dos
especies de Sargassum pelágicas: fluitans (Børgesen
1914) y natans (Linnaeus Gaillon 1828), con ma-
yor abundancia de la primera fluitans (figura 4).
Figura 3. Mapa de superficie del día 20 de marzo 2020 a las 1800 UTC (2:00 pm).
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La arribazón de Sargassum en la costa norte de la
provincia de La Habana presentada en este artículo
(figura 5) no es primera vez que ocurre, pero no
existen reportes formales de los eventos previos en
los que se incluyan criterios descriptivos y sistemá-
ticos como sí ha sido reportado en otras regiones
de las islas del Caribe, como Puerto Rico (DEAL,
2015), Trinidad y Tobago hasta República Do-
minicana (Fernández et al., 2017), Haití y Cuba
(Moreira y Alfonso, 2013, Azanza-Ricardo y Pé-
rez-Martín, 2016, Arencibia-Carballo y Betanzos
Vega, 2018), costas de México (Gavio et al., 2015)
y en las costas de Florida (SaWS consultado en ht-
tps://optics.marine.usf.edu/projects/saws.html ),
con acumulaciones significativas y cuantificadas de
hasta más de 10 pies sobre el litoral.
En Cuba las arribazones de Sargassum no se han
reportado como un gran problema para el turismo,
sobre todo por la actividad de limpieza de playas
de cada zona en cuestión, pero sobre todo porque
los volúmenes de arribazón en áreas turísticas, de
playas y otras de importancia pesquera no han
sido de las magnitudes como en otras regiones del
Gran Caribe, aunque sí han provocado algunas y se
asume un impacto. También han sido reportados
diferentes eventos de arribazones de Sargassum en
el país para diferentes épocas a través de los años
(Torres-Conde y Martínez-Darana, 2019).
Uno de los problemas que han causado las arri-
bazones de Sargassum en Cuba, son las afectaciones
causadas a la granja de cultivo de ostión de Pilón
en la provincia Granma, en los años 2014 y 2015,
sobre todo en los meses de agosto a noviembre, lo
que ha provocado gran afectación por muerte del
ostión de cultivo (mayor a 55 % de mortalidad) y
del ostión de mangle, que provee el cultivo artesa-
nal de semillas naturales, además de la mortalidad
de peces que habitan en estos estuarios o lagunas
Figura 4. Ilustración y fotos de las especies presentes en la arribazón descritas Sargassum fluitans de Vainas usual-
mente no punteadas con espiga y hojas con peciolo corto y amplio, y Sargassum natans de vainas usualmente punt-
eadas con una espiga y hojas con peciolo largo y estrecho. Ilustración por Julia S. Child (Roley y Schneider, 2004).
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costeras; debido a procesos de anoxia por el alto
volumen de biomasa vegetal, proveniente de estas
macro algas, que al precipitar a los fondos, y con
su descomposición, contaminan estos cuerpos de
agua semi-cerrados (Arencibia y Betanzos, 2016).
A finales del mes de mayo y principio de junio
de 2019 (23 mayo-4 de junio) se observó la arri-
bazón de abundante Sargassum spp., con marcado
predominio de Sargassum fluitans, en la costa de la
provincia de Cienfuegos (centro-sur de Cuba). Es
de destacar que el día 23 de mayo, el Delfinario de
Cienfuegos (localizado en una pequeña ensenada)
se encontraba totalmente colapsado por las arriba-
zones de Sargassum, los delfines fueron trasladados
y los trabajadores participaron en la colecta manual
de las macroalgas. Sin embargo, no se reportaron
avalanchas extremas de Sargassum en los principa-
les balnearios de la región (e.g. Playa Rancho Luna)
como las reportadas en mayo de 2012 (Moreira y
Alfonso, 2013). Parte de esta abundante biomasa
de Sargassum spp. penetró de forma intermitente a
la bahía de Cienfuegos, principal ecosistema coste-
ro de la región y eran distinguidas como manchas
pardas de diferentes diámetros (figura 6).
Según un estudio de Blanco Ojeda et al. (2016),
en la costa sur de la provincia Santiago de Cuba,
fueron observadas arribazones de Sargassum, com-
puestas fundamentalmente por S. fluitans y S. na-
tans. Las mayores densidades fueron reportadas en
playas arenosas, siendo más densas en playas Sibo-
ney y El Mazo.
Como en otros países las causas y repercusiones
de la proliferación de estas algas se siguen estudian-
do, y de igual manera se han propuesto alternativas
de uso con el objetivo de aminorar su impacto so-
cioeconómico.
El crecimiento desequilibrado de Sargassum en el
Caribe en los últimos años ha sido considerado de
gran impacto ambiental en un grupo de países de
la región, y se reporta la aparición de arribazones de
Sargassum desde 2010-2015 (Veloz, 2015).
Asimismo otros autores mencionan que desde
2010 se han presentados mareas pelágicas masivas
y periódicas de los Sargassum hasta 2014 y 2015,
estas últimas con aumentos significativos de sus
concentraciones e impactos notables en los ecosis-
temas costeros de varios países del Caribe (Puerto
Rico, República Dominicana, Cuba y México),
Figura 5. Moderadas mareas de Sargassum se presentaron en el área de estudio, como esta en la zona del litoral
de La Habana el 22 de marzo de 2019. (foto de G. Arencibia-Carballo).
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lo cual ha sido documentado (Moreira y Alfonso,
2013; Comisión del Mar Caribe, 2015), y ya desde
2011 se mencionaba que se habían incrementado
notablemente las manchas en la región del Caribe
Mexicano (Van Tussenbroek, 2018).
Esta vegetación de algas al acumularse de forma
masiva en línea de costa provoca impactos indesea-
bles en la vida de los ecosistemas como la muerte
de organismos y especies (crustáceos, peces, mo-
luscos filtradores, corales, etc.), pues al acumularse
y descomponerse en grandes cantidades consu-
me oxígeno, volviendo las zonas bajas de costas
en áreas anóxicas y su descomposición provoca la
producción de sulfuro de hidrógeno (H2S), que da
malos olores y es tóxico para la salud del propio
ecosistema (Resiere et al., 2019).
Pueden catalogarse de desequilibrio en los eco-
sistemas marinos, en las labores y actividades de
producción, en el turismo, en la visión del paisaje y
en la población costera (Rodríguez-Martínez et al.,
2016; NOAA, 2016 Fernández et al., 2017).
Aunque estos impactos dependen mucho de las
áreas costeras donde se produzcan, pueden dis-
minuir la pesca costera de todo tipo incluso la de
menor escala desde la orilla de la costa (Bamba et
al., 2013; Solarin et al., 2014), y todo estará en
dependencia de la magnitud del episodio y de las
características específicas de la especie y los bioto-
pos marinos en cuestión.
Ante situaciones como estas es necesario reducir
su daño, con medidas o acciones de contingencia,
que logren si no eliminar el impacto en las playas
de uso turístico, al menos tratar de revertirlos en
beneficio de las actividades pesqueras afectadas,
que permitan el aprovechamiento de las algas o al
menos minimizar su impacto.
Figura 6. Manchas pardas de Sargassum spp. (con marcado predominio de S. fluitans) en el interior de la bahía de
Cienfuegos (muy cerca del canal de entrada) (4 de junio de 2019). (foto de Ángel R. Moreira González).
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Lo ocurrencia de esta marea puede considerarse de
gran impacto en cuanto a extensión de la línea de
costa, pero moderada en cuanto a las cantidades de
Sargassum arribadas, que en comparación con otras
regiones del Caribe no presentaron excesivos volú-
menes de algas sobre las costas y playas del litoral
de estudio, y una gran fragmentación y dispersas
manchas de Sargassum en la línea de costa.
Consideraciones finales
Recomendaciones
Es necesario un mayor número de observacio-
nes, descripciones y cuantificación de estos even-
tos sobre ecosistemas del archipiélago cubano, de
manera que puedan calcularse daños económicos
o evaluaciones para su explotación como producto.
Agradecimientos
Se agradece a colegas e investigadores de México y
Cuba por la colaboración prestada para la realiza-
ción del presente reporte.
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... (13) El sargazo pelágico, arribazón de mayor magnitud en el litoral cubano durante todo el año, está constituido por las especies Sargassum fluitans (Børgesen) Børgesen y Sargassum natans (Linnaeus) Gaillon. (14) Estas especies que flotan en grandes aglomerados en el Mar de los Sargazos, ubicado en el Atlántico norte, al noroeste de Cuba, tienen alto valor ecológico debido a que sirven de hábitat, áreas de desove, vías migratorias y base alimentaria a un conjunto diverso de flora y fauna, incluyendo especies endémicas en peligro de extinción y de importancia económica. (15) Sin embargo, representan un problema por su impacto negativo sobre la industria turística, pesquera, el medio ambiente y la sociedad. ...
... (15) Sin embargo, representan un problema por su impacto negativo sobre la industria turística, pesquera, el medio ambiente y la sociedad. (14) 50 Las poblaciones naturales de Sargassum se explotan con fines alimenticios y medicinales, debido a que contienen varios compuestos orgánicos e inorgánicos con elevado valor nutricional y curativo, (1,16) la aplicación industrial se restringe a la extracción de alginato que ha alcanzado importancia comercial como aditivo alimenticio, así como en las industrias cosmética, textil, médica y agrícola. (16,17) El valor nutritivo de las algas, así como la composición de polisacáridos, dependen de la especie, la estación del año, localización geográfica y la temperatura del agua. ...
Article
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Algae drifts are a source of raw material for obtaining flours, liquid extracts with bioactive molecules, and polysaccharides. In the last group, are found the alginates, which extracted from brown algae, with wide application in various industries. In agricultural industry, this natural polymer is frequency use in the form of his degradation products, indeed like alginate oligosaccharides. This review focuses in the principal methods for alginate extraction, and preparation of its oligosaccharides, besides a briefly summary of oligosaccharides bioactivity in agriculture. A protocol simple and efficient for obtaining oligosaccharide would contribute to the reduction of importations, the substitution and/or reduction of agrochemicals in agriculture and the recycling of marine waste, promoting food production and the preservation of the environment.
... Em 2018, esse cinturão se estendeu por mais de oito mil quilômetros e transportou mais de 20 milhões de toneladas de biomassa de Sargassum para as costas do Golfo do México, Caribe, África Ocidental e Brasil. 7,8 O deslocamento dessas grandes massas de macroalgas tem sido frequente, causando problemas ambientais e econômicos dado que a decomposição da biomassa libera sulfeto de hidrogênio e amônia, que são danosos à saúde humana, prejudicando as atividades turísticas e pesqueiras da região, além de comprometer o equilíbrio ecológico local. 5,9,10 Espécies de Sargassum têm sido estudadas visando aplicação em diversos setores biotecnológicos como alimentício, farmacêutico, cosmético, bioenergético dentre outros. ...
Article
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The genus Sargassum belongs to the group of tropical and subtropical brown macroalgae of shallow marine meadows. Macroalgae of this genus have often been associated with negative impacts on coastal environments due to their great capacity to produce biomass and the natural cliff events, in which this material accumulates on beaches. However, these algae are an opportunity for the bioeconomy as they are sources of value-added bioactive compounds such as phlorotannins, fatty acids, sterols, terpenoids, and polysaccharides. These molecules identified in Sargassum are applicable to the pharmaceutical industry, in anti-inflammatory, antioxidant, neuroprotective, antimicrobial, antitumor, and antiviral products, among others. In addition to the vast pharmacological potential, Sargassum products are relevant raw materials in different biotechnological sectors such as food, agriculture, bioenergetics, andcosmeticsc. This knowledge still lies in the investigative phase of development and spreads across different areas of knowledge. By knowing this, this review article aims to present and discuss information covered through 52 scientific articles, which explored 25 species of Sargassum, identifying the associated bioactive metabolites and classifying the industrial and biotechnological potential of the species. The data presented here provide the opportunity for future research with an evidence-based approach to promote the use of these organisms in product development for biotechnology sectors.
... The main hypothesis for these occurrences pertains to regime change in climatic conditions, such as the warming of the ocean surface, changes in marine current patterns, and the nutrient enrichment of oceans (Djakouré et al., 2017a(Djakouré et al., , 2017b. These changes may favor the population increase of sargassum species, displacing these drifting algae to the coastal areas of the Gulf of Mexico, the Caribbean, West Africa, and northern Brazil (Gower et al., 2006;Brooks et al., 2018;Arencibia-Carballo et al., 2020;Louime et al., 2017;Franks et al., 2016;Sissini et al., 2017;J. Gower and King, 2020;Gloria and Atta deGraft-Johnson Kweku, 2016;Johns et al., 2020). ...
Article
Pelagic Sargassum, usually found at the Sargasso Sea and the Western portion of the North Atlantic and Gulf of Mexico, has been detected in many new locations through the tropical Atlantic. The huge biomass found from the African coast to the Caribbean was called the Great Atlantic Sargassum Belt and is responsible for the stranding of tons of algae on coastal regions. Despite the environmental, social, and economic impacts, sargassum is a valuable source for multiple uses at the industry, such as alginates, cosmetics, recycled paper and bioplastics, fertilizers, and as raw material for civil construction. This work presents a systematic literature review on the use of algae at the civil construction sector, with a focus on the valorization of the pelagic Sargassum spp. biomass, by identifying the potential applications related to the use of other algal species. The review considered other genera of marine algae and marine angiosperms, resulting in a total of 31 selected articles. The marine grass Posidonia oceanica was the most used species, found in eight published papers, followed by the red alga Kappaphycus alvarezii with four studies. Two articles were available on the use of pelagic Sargassum spp. (S. fluitans and S.natans) for construction materials (adobe and pavement), with potential good results. The literature presented results from the use of marine algae and sea grasses for particleboards, polymeric and cemented composites, adobe, pavement, facades, and roofs. This article provides a state-of-the-art review of algal application in the civil construction sector and points out the main directions for the potentialities on the insertion of the Sargassum spp. biomass into the production chain of the sector.
Article
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The cosmetics industry is experiencing continuous growth and the search for dermoactive metabolites continues to increase, positioning natural marine products as an essential element in this market. The genus Sargassum, a cosmopolitan brown alga, stands out for its diversified arsenal of metabolites with biological properties of great interest for the cosmetic sector. This study presents an updated review of the dermocosmetic properties of 17 Sargassum species published between 2020 and 2024, emphasizing increasing interest in its antioxidant and photoprotective properties. Furthermore, the review highlights the crucial role of green extraction methodologies, such as ultrassom-assisted extraction (EAU), enzyme-assisted extraction (EAE) and microwave-assisted extraction (MAE). It is also provided a conceptual outline of the spectrometric analytical techniques used for characterization of extracts and identification of active composts, such as polysaccharides (alginate and fucoidane), phenolic composts (phlorotannins and phenylpropanóids) and terpenoids (diterpenoids, saponins and norisoprenóids). In addition to addressing bioprospecting and the potential of the biorefinery in the cosmetics sector, this review analyzes challenges related to quality control of raw materials, seasonal fluctuations of seaweed and regulations governing the collection and use of seaweed. To provide a detailed update on the dermocosmetic potential of these algae, the review aims to support future research and encourage bioprospection of this biomass as a sustainable and promising source for the development of new bioproducts.
Article
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Starting in 2011, coastal areas of the Caribbean Sea and tropical Atlantic Ocean began to experience extraordinary yearly accumulations of pelagic Sargassum brown alga. Historical reports place large quantities of Sargassum only in the North Atlantic (mostly in the Gulf of Mexico and the Sargasso Sea). Accumulations of Sargassum in the tropical Atlantic have continued. We used a numerical particle-tracking system, wind and current reanalysis data, drifting buoy trajectories, and satellite imagery to determine the origin of the Sargassum that is now found persistently in the tropical Atlantic. Our analyses suggest that during the extreme negative phase of the winter 2009-2010 North Atlantic Oscillation (NAO), unusually strong and southward-shifted westerly winds explain the transport of Sargassum from the Sargasso Sea (∼20-40oN, 80-20oW) into the far eastern North Atlantic. Our hindcast Sargassum distributions agree with surface current simulations with the inclusion of “windage”. Windage is the additional, wind-induced drift of material floating at the free surface resulting from direct wind forcing on the sea surface, as well as on floating or partially-submerged objects. In our simulations, windage is included as an added vector (speed and direction) to the model-computed surface ocean currents equivalent to 1% of surface wind velocities. Lagrangian analysis of the regional circulation suggests that (1) part of the Sargassum subsequently drifted to the southwest in the North Equatorial Current (NEC) and entered the central tropical Atlantic, arriving in the Caribbean by the spring of 2011, with (2) another portion continuing southward along the coast of Africa in the Canary Current, eventually joining the seasonally-varying system of tropical Atlantic currents and thereby delivering a large Sargassum population to the tropical Atlantic. Since then, Sargassum patches aggregate from March to September in massive windrows along the Inter-Tropical Convergence Zone (ITCZ) under the action of converging winds. The windrows follow the ITCZ in its seasonal northward migration in the central tropical Atlantic. They are stretched across the central tropical Atlantic as the ITCZ crosses the latitude of the seasonal formation of the North Equatorial Counter Current (NECC). These patches and windrows are exposed to high sunlight and open-ocean upward flux of nutrients due to eddy and wind-driven mixing in the central tropical Atlantic. During the northern spring and summer, as the Sargassum drifts farther north with the ITCZ, large portions of the population are advected into the eastern Caribbean Sea. Some of these patches remain dispersed as the ITCZ migrates southward, and re-aggregate into new windrows as the ITCZ intensifies the following March-April. If wind mixing is strong and the mixed layer is deeper than about 50-60 m in the southern tropical Atlantic at this time, the Sargassum will bloom and form a massive windrow. Otherwise, the bloom will be inhibited. The extreme 2009-2010 NAO wind anomaly could be considered as triggering a biosphere “tipping point” that caused important ocean-scale ecosystem changes in the tropical Atlantic, with significant recurrent social and economic consequences. Understanding whether this new expanded geographic range of massive Sargassum blooms is temporary or whether it will revert to its pre-2009 distribution requires sustained monitoring and research.
Article
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Since 2011, unprecedented and repetitive blooms and large mass strandings of the floating brown macroalgæ, Sargassum natans and Sargassum fluitans have been reported along the West Indies, the Caribbean, the Brazilian and the West Africa coasts. Recent studies have highlighted a new tank of Sargassum: the North Equatorial Recirculation Region of the Atlantic Ocean. This region is located off the northeast of Brazil, approximately between the equator and 10° N and from 50° W to 25° W. The potential causes of these recent blooms and mass strandings are still poorly understood. Observational datasets and modelling outputs involving hydrological parameters and climate events are examined focusing on their potential feedback on the observed blooms and mass strandings. The results show that combined conditions have been in favor of these recent changes. High anomalously unprecedented positive sea surface temperature observed in the tropical Atlantic in 2010–2011 could have induced favorable temperature conditions for Sargassum blooms. These favorable conditions were then fed by additional continental nutrients inputs, principally from the Amazon River. These continental nutrients load are the consequences of deforestation, agroindustrial and urban activities in the Amazonian forest. The results also suggest that subsurface intake of nutrients from the equatorial upwelling could also contribute to the blooms of the Sargassum seaweed in the Atlantic Ocean but further studies are needed to confirm these additional inputs.
Article
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From mid-2014 until the end of 2015, the Mexican Caribbean coast experienced a massive influx of drifting Sargassum spp. that accumulated on the shores, resulting in build-up of decaying beach-cast material and near-shore murky brown waters (Sargassum-brown-tides, Sbt). The effects of Sbt on four near-shore waters included reduction in light, oxygen (hypoxia or anoxia) and pH. The monthly influx of nitrogen, and phosphorus by drifting Sargassum spp. was estimated at 6150 and 61 kg km− 1 respectively, resulting in eutrophication. Near-shore seagrass meadows dominated by Thalassia testudinum were replaced by a community dominated by calcareous rhizophytic algae and drifting algae and/or epiphytes, resulting in 61.6–99.5% loss of below-ground biomass. Near-shore corals suffered total or partial mortality. Recovery of affected seagrass meadows may take years or even decades, or changes could be permanent if massive influxes of Sargassum spp. recur.
Article
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The massive accumulation and decomposition of the Sargassum natans and Sargassum fluitans brown seaweeds on the Antillean shores has become a major problem in Central America and the Caribbean, seriously affecting tourism. However, the value of the algal biomass should not be underestimated, since it contains bioactive compounds with industrial application or in a more traditional use as fertilizers. On the other hand, seaweeds have the ability to bioaccumulate toxic metals such as Hg, Pb, Cd, Ni and Cr, among others. In order to ensure the safety of this biological material in its possible applications, it has been carried out a prospective study of the content in different transition metals and rare earths. Slightly elevated mercury levels were detected, which could limit the use of biomass. The content in Sc (scandium), Y (yttrium) and 14 lanthanides (La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb and Lu), collectively known as rare earths, was also determined, being higher than in the ocean levels. This is consistent with the hypothesis that places the origin of these algae to more southern latitudes, where they proliferate in the shelter of the mouth of large rivers.
Chapter
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Macroalgal blooms are increasing at global level. The Mexican Caribbean coast received atypical massive quantities of the brown pelagic macroalgae Sargassum fluitans and S. natans from early summer of 2014 to early winter of 2015. During the peak months, the coast received on average 2,360 m 3 km-1 of Sargassum. Algal decay on beaches and littoral waters affected coastal ecosystems, human health and the tourist industry which is the motor of the local economy. Committees in which participated government agents, scientists and private industry were established and regulations for the removal of Sargassum from beach and coastal waters were elaborated. The federal government assigned 60 million pesos to attend the problem, and employed 4,404 workers and rented machines to remove the algae from the beaches. Despite these efforts, the high volume of beached Sargassum surpassed the capacity to remove it. Removal of Sargassum also caused environmental problems, because the regulations for its removal, transportation and disposal were not always respected and enforcement was insufficient. Most of the algal bulk was disposed of as garbage, however, small local private initiatives processed the Sargassum as complementary fertilizer. The response to face this event was insufficient due to the absence of an robusy monitoring program that would allow the acquirement of statistically reliable indicators to estimate and mitigate the impact of the massive beaching of Sargassum to the tourist industry and to ecosystem and human health.
Article
Pelagic Sargassum (S. fluitans and S. natans) is endemic to the tropical and subtropical North Atlantic, where it provides habitat for a diverse and economically important ecosystem. Here, we investigate what controls the Sargassum seasonal distribution using a coupled modelling approach that integrates output from a data-assimilating 1/12° HYCOM simulation, a 1/4° coupled HYCOM−biogeo-chemical model, and individual-based Lagrangian Sargassum growth models. Passively advected, buoyant particles with no Sargassum physiology aggregate in the central North Atlantic Subtropical Gyre at annual time scales and do not show distributions consistent with satellite observations of Sargassum. However, at shorter time scales, advection alone can explain up to 60% of the following month observed distribution during some periods of the year. Connectivity between the tropical Atlantic and Sargasso Sea is largely one-way, with the Sargasso Sea acting as a ‘dead end’ for Sargassum. Adding growth, mortality and a simple formulation of reproduction through fragmentation to the passive advection of Sargassum particles generates distributions that match observations with 65 to 75% accuracy across all seasons. Incorporating both ocean circulation and Sargassum physiology appears to be key in successfully reproducing the seasonal distribution of biomass. We propose a conceptual model of the Sargassum seasonal cycle that incorporates new information about a population in the tropical Atlantic. Additionally, we suggest that the Gulf of Mexico and Western Tropical Atlantic are regions whose Sargassum populations may disproportionately influence the basin-wide biomass. © M. Brooks, V. Coles, R. Hood and Fisheries and Oceans Canada 2018.
Article
Recurrent and significant Sargassum beaching events in the Caribbean Sea (CS) have caused serious environmental and economic problems, calling for a long-term prediction capacity of Sargassum blooms. Here we present predictions based on a hindcast of 2000 – 2016 observations from Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), which showed Sargassum abundance in the CS and the Central West Atlantic (CWA), as well as connectivity between the two regions with time lags. This information was used to derive bloom and non-bloom probability matrices for each 1o square in the CS for the months of May – August, predicted from bloom conditions in a hotspot region in the CWA in February. A suite of standard statistical measures were used to gauge the prediction accuracy, among which the user's accuracy and kappa statistics showed high fidelity of the probability maps in predicting both blooms and non-blooms in the eastern CS with several months of lead time, with overall accuracy often exceeding 80%. The bloom probability maps from this hindcast analysis will provide early warnings to better study Sargassum blooms and prepare for beaching events near the study region. This approach may also be extendable to many other regions around the world that face similar challenges and opportunities of macroalgal blooms and beaching events.