Морфинг марганца

Часто игнорируемая форма марганца, элемента, критически важного для многих жизненных процессов, оказалась гораздо более распространенной в океанических средах, чем считалось ранее. К такому выводу пришло исследование под руководством учёных из Университета Делавэра, опубликованное на этой неделе в журнале Science.

Это открытие меняет понимание химических процессов, которые перемещают марганец и другие элементы, такие как кислород и углерод, в природе. Марганец является важным питательным веществом для большинства организмов и помогает растениям производить кислород в процессе фотосинтеза. Исследование показало, что промежуточная форма — марганец(III) — может составлять до 90% от общего содержания марганца в изученных районах донных отложений эстуария реки Святого Лаврентия (Канада). Ранее доминирующими в водных средах считались формы марганец(II) и марганец(IV).

Открытие помогает объяснить аномалии в моделях круговорота марганца, которые долгое время озадачивали учёных. Ранее исследователи часто измеряли общий растворённый марганец, предполагая, что это марганец(II). Включение растворённого марганца(III) в концептуальную модель окислительно-восстановительного цикла в осадках может пролить свет на сложные связи между биологией, геологией и химией (биогеохимией) в океанических средах. Марганец участвует как в производстве органического вещества в поверхностных водах через фотосинтез, так и в его разложении в донных отложениях.

«Марганец полезен для производства органического вещества в поверхностных водах посредством фотосинтеза, — сказал соавтор исследования Джордж Лютер. — Но в отложениях марганец в более высокой степени окисления используется для разложения органического вещества. Так что это действительно интересный цикл».