Железные изотопы как инструмент в океанографии

Новое исследование с участием ученых из Национального океанографического центра в Саутгемптоне (NOCS) демонстрирует потенциал изотопов железа для решения важных вопросов океанологии. Результаты опубликованы в августовском выпуске журнала Geology.

Изотопный состав железа в поровых водах морских осадков может служить уникальным индикатором дыхания осадков бактериями, восстанавливающими железо. Это открывает новые возможности для отслеживания поступления железа с континентальных шельфов в океан — ключевого процесса для биологической продуктивности и поглощения CO₂ в так называемых HNLC-регионах (с высоким содержанием питательных веществ, но низким содержанием хлорофилла).

Железо является важнейшим микроэлементом для роста фитопланктона, который поглощает углекислый газ из атмосферы. Его естественное поступление из донных осадков, таким образом, косвенно влияет на климат. Исследователи впервые измерили изотопы железа в поровых водах как на мелководье (шельф реки Ил, 120 м), так и в глубоководных осадках (плато Крозе в Южном океане, 3000 м).

«Мы взволнованы нашими результатами, потому что они не только являются первыми в своем роде, но и сообщают нам нечто важное о процессах цикла железа в глубоком море», — сказал ведущий автор Уильям Хомоки. Ученые установили, что изотопная «подпись» отражает разную степень переработки железа в осадках, которая зависит от поступления органического углерода из толщи воды.

Это открытие поможет в будущих интерпретациях как современных океанических процессов, так и древних горных пород, фиксирующих цикл железа в океанах прошлого.