Sabine Engel

Sargassum Fertilizer Transfers Heavy Metals to Vegetables

Nederlands below.


A joint experiment between WWF-Mexico and STINAPA Bonaire found that vegetables grown in soil enriched with sargassum had higher levels of arsenic and cadmium, heavy metals that can be toxic to humans and animals.  Researchers warn that sargassum should not be used to compliment animal fodder, nor used as a fertilizer for consumables until further investigated.

Sargassum influx in Lac Cai

Sargassum is a floating brown seaweed that plays several important ecological roles. Although sargassum occurs naturally, due to shifting ocean currents and increased pollution, the Atlantic is experiencing episodic sargassum blooms.  Since 2011, the Caribbean has experienced several significant sargassum events, leading to a number of social, environmental and economic issues, particularly in the hospitality and fisheries sectors.  Sargassum influxes threaten the already fragile coral reefs, mangroves and seagrass beds.

The Study

To better understand the impact of disposed sargassum, a joint project between WWF-Mexico and STINAPA Bonaire explored whether sargassum-enriched fertilizer promoted faster seed development and if any heavy metals were detectable in the vegetables after harvest. Two planter boxes were used, one filled with 50/50 dried sargassum and potting soil and one with only potting soil.


The Results

Sargassum enriched soil testing set up

Although, in general, there appeared to be no significant physical differences (shape or quantity of vegetable production) between plants grown with or without the presence of sargassum, samples analyzed at the Radboud University laboratory found that arsenic levels were higher in vegetables grown in soil with sargassum. More specifically, bok choy had 37 times, zucchini 21 times, spinach 4 times and soil 13.5 times more arsenic than their counterparts grown in plain potting soil.  Cadmium levels were also higher in plants grown in sargassum enriched soil, with chemical analysis showing bok choy having 2.5 times, zucchini with 3 times, spinach with 1.3 times and soil with 2.7 times the amount of cadmium than samples without sargassum enrichment.

Furthermore, a Wageningen University and Research report titled “Opportunities for valorization of pelagic Sargassum in the Dutch Caribbean”, analyzed sargassum from the same source and found it to have high levels of heavy metals.  This full report is available from the Wageningen University and Research website (


Decomposing sargassum in water

The health implications of these findings are still unclear. Arsenic can take several forms, namely organic and inorganic, where organic levels can be much higher before negative impacts are observed in people.  It should be noted that the European Food Safety Authority (EFSA) has not yet set official thresholds for arsenic. In fact, the EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM) published data in 2010 which stated that there are no ‘safe’ levels of arsenic.  Long term ingestion of inorganic arsenic has been connected to skin lesions, cancer, developmental toxicity, neurotoxicity, cardiovascular disease, abnormal glucose metabolism and diabetes (CONTAM, 2010). More research is needed to understand impacts of these higher levels of heavy metals and the long -term effects when ingested.

As influxes of sargassum are becoming increasingly common, countries and individuals will search for innovative ways to use and dispose of this nuisance. Already, some reports have highlighted its use as a building material, animal fodder or fertilizer for home gardens. Until the health implications are more widely understood, it would be wise to limit sargassum use to non-consumable options.  This leaves the door open for sargassum to be used as building material (dried and pressed into bricks), biofuel or perhaps fertilizer for decorative plants or construction material, such as bamboo.

Submitted by: Jessica Johnson and Sabine Engel, researchers for STINAPA. This project was funded by WWF-Netherlands and received support from Radboud University.




Zware metalen in sargassum-mest worden door planten opgenomen

De bevindingen van een experiment uitgevoerd door STINAPA in het kader van een gezamenlijk project met WWF Mexico tonen aan dat grond verbeterd met sargassum hogere arseeen (As) en cadmium (Cd) waardes heeft. Arseen en cadmium zijn zware metalen die schadelijk zijn voor mens en dier. De onderzoekers waarschuwen dat sargassum niet gebruikt moet worden als aanvulling voor dier voedsel of als bemesting van groenten, voordat verder onderzoek heeft plaatsgevonden.

Sargassum bij Lac, Bonaire

Sargassum is een drijvend bruinwier dat een aantal belangrijke ecologische functies vervult. Sargassum komt natuurlijk voor, maar door veranderde zeestromingen en toegenomen vervuiling komen er nu periodieke sargassum ‘blooms’ (woekeringen) voor. Sinds 2011 zijn er in de Caraïben verschillende heftige sargassum ‘blooms’ geweest die gevolgen hadden op sociaal-, milieu- en economische gebied, voornamelijk in de horeca, toeristen en visserij sector. De periodieke sargassum aanvoer bedreigt daarnaast ook de toch al kwetsbare koraalriffen, mangroves en zeegras bedden.

De studie

Om meer te weten over het lot of de mogelijke toepassing van het afgevoerde sargassum werd in een gezamenlijk WWF Mexico – Bonaire project door STINAPA onderzocht of planten beter ontkiemden op grond waar sargassum-mest aan toe was gevoegd, en of de zware metalen voor kwamen in de geoogste planten. Twee plantenbedden werden klaargemaakt: één met potgrond, en één met 50/50 potgrond en gedroogd sargassum.

De resultaten

Het kweek experiment

Over het algemeen was er geen zichtbaar verschil tussen de planten gekweekt in de twee bedden maar monsters geanalyseerd aan de Radboud Universiteit toonden hogere arseen waardes aan in groentes uit de bedden met sargassum. Om precies te zijn, bok choy had 37 keer, zucchini 21 keer, malabar spinazie 4 keer, en het groeimedium potgrond sargassum 13.5 keer meer arseen dan de planten en grond uit de bedden met alleen potgrond. Het cadmium gehalte was ook hoger in planten die gekweekt waren in de ‘sargassum’ grond. Bij bok choy was dat 2,5 keer zoveel, zucchini 3 maal spinazie 1,3 maal en het medium 2,7 keer de hoeveelheid cadmium dan de controle planten.

Aan de Wageningen Universiteit werden monsters sargassum van dezelfde bron onderzocht in het kader van de studie “Opportunities for valorization of pelagic Sargassum in the Dutch Caribbean”, en werden ook hoge waardes voor zware metalen aangetroffen. Het volledige rapport is te vinden op de site van Wageningen University and Research (


De gezondheids implicaties zijn nog niet helemaal duidelijk. Er zijn verschillende organische en anorganische vormen van arseen. Pas bij hogere waardes van organisch arseen worden negatieve gevolgen waargenomen voor mensen. De Europese Voedsel Veiligheid authoriteit (EFSA) heeft nog geen drempelwaardes vastgesteld. In feite publiceerde het EFSA Panel Verontreinigingen in de Voedselketen (EFSA Contaminants in the Food Chain (CONTAM)) in 2010 gegevens en stelde dat er geen ‘veilige’ arseen waarden zijn. Verband is gelegd tussen langdurige blootstelling aan anorganisch arseen en huidafwijkingen, kanker, ontwikkelingstoxiciteit, neurologische toxiciteit, cardiovasculaire ziektes, abnormale glucose vertering en diabetes (CONTAM, 2010). Er is meer onderzoek nodig om te bepalen wat de effecten zijn van deze zware metalen bij langdurige blootstelling.

Nu het op de kust ophopen van sargassum steeds vaker voorkomt zoeken landen en organisaties naar innovatieve manieren om van deze sargassum-overlast af te komen. Er zijn al publicaties die hebben aangegeven dat sargassum gebruikt kan worden als bouwmateriaal, veevoer of als huis & tuin grondverbeteraar. Maar zolang de gezondheidseffecten niet duidelijk zijn is het verstandig om sargassum niet te gebruiken voor voedselproductie. Het biedt dus alleen mogelijkheden voor bouwmateriaal (gedroogd en in blokken samengeperst), biofuel en misschien bemesting voor decoratieve planten of bouwmateriaal zoals bamboe.

Samengesteld door Jessica Johnson en Sabine Engel, onderzoekers voor STINAPA. Dit project is gefinancierd door WWF – Nederland, met bijdrages van de Radboud Universiteit.


Published in BioNews 54


Data type
Research and monitoring
Geographic location

Bonaire's Southern Wetlands Management Plan


The southern wetlands of Bonaire represent a unique environment for the island. Consisting of a wide variety of habitat types including caves, karsts, dry tropical forests, coastal areas, salt pans and mangroves. The Ramsar site Pekelmeer lies completely in this area, as well as a small portion of the buffer zone of the Ramsar site Lac Bay.

Culturally, a number of Bonaire’s historic monuments and tributes to its past can be found as you drive around the perimeter, from ruins of old salt pans to the remains of slave huts and gravestones. Maintaining and respecting these sober reminders of Bonaire’s history is vital to ensuring the sacrifices of the enslaved populations are not forgotten. It would be impossible to separate the historic and cultural identity of Bonaire from this area.

Economically the southern wetlands represent commercial opportunities for salt extraction by Cargill Salt Works as well as a significant driver of tourism, whether it is history enthusiasts, cyclists, kiteboarders, recreational fishers, scuba divers or bird watchers.

The cultural and economic value of this area is only surpassed by its environmental value. The southern wetlands are recognized internationally as an Important Bird Area (IBA), as a site of regional importance by the Western Hemisphere Shorebird Reserve Network, as an area important for sea turtle nesting and as a Ramsar site. The Ramsar site Pekelmeer, which encompasses most of the southern portion of the wetlands, is critical to a number of threatened, endangered or keystone species. Pekelmeer offers a much-needed rest stop for a number of migratory bird species while also serving as an important breeding ground for the Caribbean Flamingo and five different tern species. Furthermore, the southern wetlands constitute most of the natural habitat of the rare and endemic Bonaire Sabal Palm.

This management plan offers a description of the southern wetlands (chapter 1), a legal and legislative overview (chapter 2), a description of resources and utilities (chapter 3), an explanation of the spatial development plan (chapter 4), an overview of conservation target habitats (chapter 5), an analysis of threats and issues (chapter 6), an outline of management actions and strategies (chapter 7), and provides recommendations for the management plan evaluation and review (chapter 8). Conserving this unique wetland will be a major challenge. A critical first step is to designate Pekelmeer as a protected area under island and national legislation, and appoint a management authority.

Data type
Research report
Education and outreach
Research and monitoring
Geographic location