Американские ученые проанализировали концентрации железа в пробах со дна Атлантического океана, собранных на разной удаленности от воздушного коридора, по которому циркулирует пыль из пустыни Сахары. Оказалось, что в западных кернах доля биодоступного железа была ниже, чем в восточных — это значит, что в более удаленных зонах фитопланктон чаще его использовал. Вероятно, чем дольше железо переносится по воздуху, тем доступнее оно становится для организмов в воде. Наличие железа в океане позволяет фитопланктону лучше улавливать углерод и смягчать последствия глобального потепления. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science.
Железо — это микроэлемент, обеспечивающий биологические процессы, включая дыхание организмов, фотосинтез и синтез ДНК. В современных океанах железо является ограниченным ресурсом, однако увеличение его поступления может помочь смягчить последствия глобального потепления: благодаря железу фитопланктон эффективнее улавливает углерод. Этот микроэлемент попадает в океаны через реки, тающие ледники и ветер, но не все его формы биодоступны, то есть подходят для усвоения организмами.
Американские ученые решили выяснить, как на морскую экосистему влияет железо, переносимое ветром из пустыни Сахары. Для этого они измерили количество биодоступного и общего железа в кернах, то есть пробах дна Атлантического океана. Ученые отобрали четыре керна, основываясь на удаленности от Сахельского пылевого коридора — региона в Африке от Чада до Мавритании, по которому минеральные аэрозоли и пыль переносятся из пустыни Сахары в Атлантический океан. Две пробы были собраны примерно в 200 и 500 километрах к западу от Северо-Западной Мавритании, третья — в районе Средней Атлантики, а четвертая — в 500 километрах к востоку от Флориды в США. Исследователи изучили верхние 60–200 метров кернов, отражающие отложения за последние 120 тысяч лет. С помощью плазменного масс-спектрометра авторы измерили общую концентрацию железа в массе и концентрацию его изотопов. Они выяснили, что данные по изотопам соответствовали пыли из Сахары, то есть она действительно развеивается над исследованными регионами. Затем ученые выявили доли общего железа в отложениях карбоната железа, гетита, гематита, магнетита и пирита. Хотя железо в этих минералах не было биодоступным, вероятно, оно образовалось из более биологически доступных форм в результате геохимических процессов на морском дне.
Результаты показали, что доля биодоступного железа в более западных кернах была ниже, чем в восточных. Это значит, что организмы, обитающие в воде, использовали большую часть усваиваемого микроэлемента из пыли, в результате чего он не достиг донных отложений.
«Здесь мы показываем, что железо, связанное с пылью из Сахары, переносимой ветром на запад через Атлантику, обладает свойствами, которые меняются с течением времени: чем больше это расстояние, тем более биологически активным становится железо», — пояснил Джереми Оуэнс, соавтор исследования из Университета штата Флорида, США.
Ученые предполагают, что пыль, попадающая в бассейн Амазонки и на Багамские острова, может содержать более биодоступное железо — оно преодолевает большее расстояние от Северной Африки и тем самым способствует развитию морской экосистемы даже в условиях глобального потепления.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
