Освещение процессов обогащения железом сумеречной зоны океана

Новое исследование под руководством Института морских и антарктических исследований (IMAS), опубликованное в журнале Nature Geoscience, впервые провело прямые наблюдения за регенерацией железа бактериями в мезопелагической зоне (сумеречной зоне, куда не проникает свет) в водах Южного океана и Средиземного моря. Исследование показало, что железо из органических источников растворяется в холодных субантарктических водах до 100 раз эффективнее, чем железо из пыли, принесенной ветром из пустыни, в более теплых водах Средиземного моря.

Железо критически важно для фитопланктона, лежащего в основе морской пищевой цепи, и, следовательно, для продуктивности жизни в океане. Однако понимание источников растворенного железа и его распределения в глубоких слоях, таких как мезопелагическая зона, являющаяся основным резервуаром железа для поверхностного океана, ограничено. Исследование, сочетающее наблюдения с биогеохимическими моделями, подчеркивает контрастную роль органического (биогенного) железа и принесенного ветром (литогенного) железа. Эффективность попадания железа в глубокий океан значительно выше, когда потоки железа по сути биогенные, по сравнению с присутствием литогенного материала.

Лучшее понимание распределения железа в океане важно для моделей и прогнозов вероятных изменений химического состава и продуктивности океана по мере изменения климата. Растворенное железо, контролируя продуктивность морской жизни, критически важно для углеродного цикла, когда атмосферный CO₂ поглощается фитопланктоном и захоранивается на морском дне при отмирании и опускании организмов. Моделирование показывает, что комбинированный эффект литогенных частиц и динамики океана ответственен за крупномасштабное перераспределение растворенного железа в первых 1000 метрах водной толщи, не только в регионах близ пустынь, но и в глобальном масштабе.