Железо и биологическая продуктивность в высокоширотной части Северной Атлантики

Ученые из Саутгемптона обнаружили неожиданную роль железа в регулировании биологической продуктивности в высокоширотной части Северной Атлантики. Это открытие имеет важное значение для понимания взаимодействий между океаном и климатом.

Считалось, что поступление железа не ограничивает биологическую продуктивность в этой области (>50° с.ш.), где зимнее охлаждение вызывает обновление поверхностных вод, богатых питательными веществами, и приводит к мощному весеннему цветению фитопланктона. Однако во многих районах открытой Северной Атлантики, включая Исландскую и Ирмингерскую котловины, остаточные количества нитратов сохраняются и летом, что указывает на неэффективность «биологического углеродного насоса».

Команда ученых из Национального океанографического центра в Саутгемптоне проверила «гипотезу железного ограничения» в ходе экспедиции в центральную часть Исландской котловины летом 2007 года. Исследователи обнаружили, что концентрация растворенного железа в поверхностных водах была очень низкой, как и биологическая продуктивность, несмотря на наличие нитратов. Экспериментальное добавление железа в пробы морской воды повысило фотосинтетическую эффективность, концентрацию хлорофилла и рост нескольких типов фитопланктона.

«Эти результаты дают убедительные доказательства того, что низкая доступность железа ограничивает летнюю биологическую продуктивность в высокоширотной Северной Атлантике, — сказала участница исследования Мария Нильсдоттир. — Это помогает объяснить, почему весеннее цветение фитопланктона не продолжается далеко в лето и почему остаточные количества нитратов остаются неиспользованными».

Неспособность фитопланктона использовать остаточный летний нитрат снижает эффективность биологического углеродного насоса. «Это важно, потому что высокоширотная Северная Атлантика уступает только Южному океану по потенциалу снижения содержания CO₂ в атмосфере», — отмечает Нильсдоттир. Исследование опубликовано в журнале Global Biogeochemical Cycles.