Новое исследование, опубликованное учёными Гавайского университета в Маноа, проливает свет на критическую роль железа в истории климата Земли. В работе показано, как менялись источники этого элемента в южной части Тихого океана за последние 93 миллиона лет. Исследование основано на анализе глубоководных кернов осадочных пород.
Железо — жизненно важное питательное вещество для морской флоры и фауны
Железо играет значительную роль в регулировании уровня углекислого газа в атмосфере, влияя на рост фитопланктона, который поглощает CO₂. Хотя важность железа сегодня хорошо известна, учёные имеют ограниченное представление о том, как его доступность в прошлом могла формировать морскую экосистему.
Методика исследования
Для изучения долгосрочной истории океана учёные тщательно проанализировали изотопы железа в трёх глубоководных кернах осадочных пород из южной части Тихого океана, вдали от влияния континентов.
«За последние 93 миллиона лет мы обнаружили, что на южную часть Тихого океана влияли пять основных источников железа: пыль, железо из отдалённых океанических источников, два различных гидротермальных источника и вулканический пепел», — объясняет Логан Теглер, ведущий автор исследования и постдокторский исследователь в области океанологии в Школе наук о Земле и технологиях Гавайского университета в Маноа. «Эти источники менялись со временем, поскольку места их расположения постепенно смещались от срединно-океанических хребтов».
Эволюция источников железа
Исследование показало эволюцию в поставках железа: изначально гидротермальные источники были доминирующим источником, но пыль постепенно взяла верх, став основным источником примерно 30 миллионов лет назад.
«Понимание этого исторического контекста помогает нам понять, как железо формировало экосистемы», — сказал Теглер. «Это также поднимает вопросы о том, как цикл железа мог способствовать развитию определённых микробов — экосистема с постоянно низким содержанием железа могла способствовать развитию микробов, адаптированных к выживанию в условиях дефицита железа, таких как диатомовые водоросли».
Ограничения роста фитопланктона
Во многих регионах Тихого океана доступность железа ограничивает рост фитопланктона, тем самым ограничивая количество углекислого газа, удаляемого из атмосферы.
«Современное отложение пыли в южной части Тихого океана крайне мало», — сказал Теглер. «Однако наши находки удивительно показывают, что в настоящее время южная часть Тихого океана получает больше пыли, чем когда-либо за последние 90 миллионов лет, что примечательно, учитывая её нынешнюю репутацию региона с низким содержанием железа!»
Значение исследования
Это исследование проливает свет на круговорот железа в более широком бассейне Тихого океана и углубляет понимание того, как такие важные питательные вещества, как железо, формируют океанические экосистемы и климат на протяжении миллионов лет.
«По мере того как человеческая деятельность увеличивает поступление железа в океаны через промышленные выбросы и сжигание биомассы, понимание прошлых возмущений цикла железа имеет решающее значение для прогнозирования и смягчения неблагоприятных последствий», — добавил Теглер.
Результаты опубликованы в журнале Paleoceanography and Paleoclimatology.
Предоставлено: [University of Hawaii at Manoa](http://www.manoa.hawaii.edu)