Железо от угольной и сталелитейной промышленности изменяет экосистему северной части Тихого океана, показало исследование

Железо, наряду с такими питательными веществами, как азот и фосфор, необходимо для роста микроскопического фитопланктона в океане. Новое исследование океанологов из Гавайского университета в Маноа показало, что железо, выбрасываемое в результате промышленных процессов, таких как сжигание угля и производство стали, изменяет экосистему в Северной переходной зоне Тихого океана — регионе к северу от Гавайев, важном для тихоокеанского рыболовства. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Это пример крупномасштабного воздействия, которое человеческое загрязнение может оказывать на морские экосистемы, находящиеся за тысячи миль от источника», — сказал Ник Хавко, ведущий автор исследования и доцент кафедры океанографии Школы наук и технологий океана и Земли UH Маноа. Железо от деятельности человека попадает в атмосферу и может переноситься на далекие земли или океаны, прежде чем будет вымыто дождем. Промышленное железо ранее обнаруживалось в Северной переходной зоне, однако было неясно, какое влияние оно оказывает на экосистему.

Чтобы воссоздать сезонный цикл поступления железа, роста фитопланктона и перемешивания океана, Хавко и его коллеги из нескольких университетов проанализировали пробы воды и фитопланктона и изучили динамику океана во время четырех различных экспедиций в этот регион Тихого океана. Они также оценили железо в этих водах, чтобы определить, имеет ли оно уникальный изотопный состав, характерный для железа, выбрасываемого промышленными процессами.

Команда обнаружила, что фитопланктон в регионе испытывает дефицит железа весной, поэтому увеличение его поступления стимулирует весеннее цветение фитопланктона, типичное для этой области. Однако в результате бурного цветения фитопланктон быстрее истощает другие питательные вещества, что приводит к его резкому сокращению позднее в сезоне. Важно, что изотопный состав железа действительно указывал на присутствие промышленного железа в Тихом океане, в тысячах миль от его источника.

«У океана есть границы, невидимые для нас, но известные всем видам микробов и животных, которые там обитают, — сказал Хавко. — Северная переходная зона — одна из таких границ. Она разделяет бедные питательными веществами океанические круговороты и богатые питательными веществами умеренные экосистемы к северу. С увеличением поступления железа в систему эта граница смещается к северу, но мы также ожидаем, что эти границы будут смещаться севернее по мере потепления океана».

По словам Хавко, это не обязательно плохо. Но, к сожалению, регионы переходной зоны, расположенные ближе к Гавайям, относятся к числу тех, что проигрывают. «Это двойной удар: промышленное железо влияет на основание пищевой сети, а потепление океана отодвигает эти богатые фитопланктоном воды все дальше от Гавайев», — отметил Хавко. Исследовательская группа разрабатывает новые методы мониторинга обеспеченности железом океанического планктона. Это прольет свет на то, как изменения в поступлении железа — как из природных, так и из промышленных источников — могут повлиять на жизнь в океане.