Американские ученые провели исследование источников железа в южной части Тихого океана, раскрывшее его критически важную роль в климатической истории Земли.
Железо служит жизненно важным питательным веществом для морских организмов, поэтому влияет на концентрацию углекислого газа в атмосфере — за счет возждействия на рост поглощающего CO₂ фитопланктона. Эта роль железа на современном этапе хорошо изучена, но понимание, как его доступность в прошлом могла формировать морскую экосистему, оставалось ограниченным.
Исследователи тщательно проанализировали изотопы железа в трех образцах глубоководных донных отложений из южной части Тихого океана, вдали от континентальных влияний, результатами чего поделились на страницах Paleoceanography and Paleoclimatology.
«За последние 93 миллиона лет в обследованной южной части Тихого океана основными оставались пять источников железа: пыль, коллоидное железо издалека (фоновые источники), два разных гидротермальных источника и вулканический пепел. Эти источники смещались со временем по мере постепенного удаления мест отбора проб от срединно-океанических хребтов», — рассказала геохимик Логан Теглер из Гавайского университета в Маноа, ведущий автор исследования.
В выбросах железа выявлена очевидная динамика: изначально доминирующими были гидротермальные источники, но постепенно пыль взяла верх, став основным поставщиком около 30 миллионов лет назад.
«Понимание исторического контекста помогает нам осмыслить, как железо формировало экосистемы. Это также показывает, как оно влияет на одни микробы в сравнении с другими — экосистема с постоянно низким содержанием железа могла бы благоприятствовать микробам, адаптированным к условиям дефицита железа, таким как диатомовые водоросли», — объяснила Теглер.
Во многих регионах Тихого океана доступность железа ограничивает рост фитопланктона, тем самым снижая количество углекислого газа, удаляемого из атмосферы.
«Современное отложение пыли в южной части Тихого океана крайне незначительно, — заметила исследовательница. — Однако наши выводы неожиданно свидетельствуют о том, что в настоящее время южная часть Тихого океана получает больше пыли, чем в любой другой момент за последние 90 миллионов лет, что примечательно, учитывая ее нынешнюю репутацию региона с бедными железом водами!»
Это исследование проливает свет на цикл железа в масштабах всего Тихоокеанского бассейна и углубляет понимание, как разные питательные вещества, в том числе железо, формируют океанические экосистемы и климат на протяжении миллионов лет.
«Поскольку деятельность человека увеличивает поступление железа в океаны через промышленные выбросы и сжигание биомассы, понимание прошлых нарушений цикла железа важно для прогнозирования и смягчения неблагоприятных последствий», — заключила Теглер.
