Отслеживание железа в северной части Тихого океана
Микроэлемент железо (Fe) является ключевым фактором, контролирующим первичную продуктивность океана, что влияет на углеродный цикл и морские экосистемы. Высокоширотная область северной части Тихого океана — один из трёх основных регионов Земли с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла (HNLC), где рост фитопланктона ограничен доступностью железа. Ожидается, что изменение климата, деятельность человека и закисление океана повлияют на доступность и транспорт Fe в океане, что делает изучение его цикла крайне важным.
«В результате деятельности человека изменились количество и состав Fe, поступающего в океан через атмосферные осадки. После поступления в океан распределение и транспорт Fe в основном определяются физическими процессами, такими как перемешивание и апвеллинг. Поэтому выяснение источников и переноса биологически доступного Fe — ключевые научные вопросы для понимания морской экосистемы», — поясняет доктор Фэй Чай, исследователь Второго института океанологии и автор проекта.
Биологическая доступность Fe в океане также зависит от количества и силы органических комплексных лигандов. Их пространственное распределение сильно варьируется: в северо-западной части Тихого океана лигандов больше, чем в северо-восточной. Сила лигандов в основном зависит от pH воды: более низкий pH снижает силу лигандов и скорость поглощения Fe диатомеями. Таким образом, под влиянием закисления океана распределение и сила Fe-связывающих лигандов значительно изменятся, что повлияет на экосистему северной части Тихого океана.
Команда доктора Фэй Чая из Второго института океанологии разработает и применит в северной части Тихого океана связанную физико-биологическую модель цикла Fe под названием ROMS-CoSiNE-Fe. Модель будет включать цикл Fe для верхних слоёв океана и позволит прогнозировать первичную продукцию и состояние морских экосистем в будущем. Проект финансируется Национальным фондом естественных наук Китая с 2018 по 2022 год.
«Эти исследования позволят изучить источники и транспорт биологически доступного Fe в регионе HNLC. Результаты могут дать научные рекомендации заинтересованным сторонам относительно целесообразности проведения удобрения океана железом», — говорит доктор Чай.