Гидротермальные шлейфы как невидимые пути транспорта железа

Новый обзор, подготовленный под руководством MARUM — Центра наук о морской среде Бременского университета, — подчеркивает, как гидротермальные источники на морском дне формируют доступность железа и влияют на глобальные океанические циклы элементов. Обзорное исследование под названием «Ирония железа» опубликовано в журнале Communications Earth & Environment.

Исследование синтезирует существующие данные и предлагает их новую интерпретацию, объясняя, как железо, высвобождаемое из гидротермальных систем, может транспортироваться через целые океанские бассейны. «Хотя большая часть железа, выбрасываемого с горячими флюидами, немедленно реагирует с кислородом и сернистыми соединениями и осаждается в виде минералов, небольшая его часть остается в растворенном виде удивительно долго — в связанном с крошечными органическими молекулами состоянии или под влиянием микробов — и, таким образом, может переноситься далеко за пределы самих источников», — поясняет ведущий автор исследования, геомикробиолог MARUM доктор Зольвейг И. Бюринг.

Помимо обобщения текущего состояния знаний, авторы представили новые анализы из базы данных гидротермальных источников MARHYS и смоделировали растворимость минералов железа, чтобы проиллюстрировать, как параметры окружающей среды и химия шлейфа влияют на транспорт железа. Эти результаты подчеркивают, как гидротермальные шлейфы действуют как системы дальнего снабжения биодоступным железом, что имеет далеко идущие последствия для продуктивности океана и глобального цикла углерода.

Публикация стала результатом сотрудничества 12 ученых из ведущих немецких морских исследовательских институтов, включая GEOMAR, AWI и ICBM в Ольденбурге. Исследование возглавляла Зольвейг И. Бюринг из MARUM вместе с коллегами Александром Дилем и Шарлоттой Клайнт, а также Андреа Кошински из Constructor University Bremen, которая также связана с кластером передовых исследований «Морское дно — неизведанный рубеж Земли», базирующимся в MARUM. «Наши результаты показывают, насколько тесно переплетены физические, химические и биологические процессы на морском дне, — именно то, что лежит в основе нашего кластера передовых исследований», — объясняет доктор Шарлотта Клайнт.

Объединив геохимические, микробиологические и модельные подходы, команда дает комплексное представление о том, как гидротермальные системы связаны с глобальными циклами питательных веществ и как вещества рассеиваются по невидимым путям гидротермальных шлейфов, стимулируя продуктивность океана даже в удаленных регионах.