Железо из дыма лесных пожаров стимулирует углеродный цикл Южного океана

Дым от катастрофических лесных пожаров в Австралии 2019–2020 годов, содержащий богатые железом частицы, вызвал цветение фитопланктона в Южном океане, по площади превышающее саму Австралию. Это событие оказало быстрое и продолжительное воздействие на морскую экосистему и углеродный цикл региона.

Исследование под руководством Института морских и антарктических исследований (IMAS) показало, что железо из дымовых выбросов перерабатывалось внутри цветения, позволив ему существовать беспрецедентные девять месяцев. Этот неожиданный приток железа также вызвал отчетливые физиологические изменения в клетках фитопланктона — микроскопических «дрейфующих растений», лежащих в основе океанической пищевой цепи. Южный океан критически важен для глобального углеродного цикла, обеспечивая почти половину ежегодного переноса углерода из поверхностных вод в океанскую бездну посредством биологического насоса, в котором ключевую роль играет фитопланктон.

«Проблема в том, что фитопланктону для роста необходимо железо, а Южный океан испытывает дефицит этого важного микроэлемента. Именно здесь в игру вступают пепел от пожаров и минеральная пыль», — пояснил ведущий автор исследования, аспирант IMAS Якоб Вайс. Используя спутниковые наблюдения, ученые обнаружили, что в ответ на поступление железа клетки фитопланктона стали богаче пигментами и повысили эффективность фотосинтеза, что напрямую усиливает биологический углеродный насос.

«Цветения фитопланктона обычно не живут дольше нескольких недель, поэтому продолжительность этого цветения была поразительной», — отметила соавтор работы, химический океанограф профессор Занна Чейз. Исследование показало, что цветение пережило сами пожары почти на полгода, сохраняясь за счет рециркуляции железа внутри самой экосистемы, когда элемент высвобождался после гибели клеток и поглощался новыми. Это событие наглядно продемонстрировало, насколько быстро углеродный насос Южного океана может реагировать на масштабное поступление железа, и подтвердило жизненно важную роль этого региона в глобальном углеродном цикле. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters.