Новое исследование, опубликованное учёными из Гавайского университета в Маноа, проливает свет на роль железа в истории климата Земли и показывает, как менялись его источники в южной части Тихого океана за последние 93 миллиона лет. Эта работа, основанная на анализе глубоководных донных отложений, даёт важнейшее представление о взаимосвязи между железом, морской жизнью и уровнем углекислого газа в атмосфере.
Железо является жизненно необходимым питательным веществом для морских обитателей и играет важную роль в регулировании содержания углекислого газа в атмосфере, влияя на рост фитопланктона, который поглощает углекислый газ. Несмотря на то, что важность железа сегодня хорошо известна, исследователи имеют лишь ограниченное представление о том, как доступность железа в прошлом могла влиять на морскую экосистему.
Чтобы изучить долгосрочную историю океанического железа, исследователи тщательно проанализировали изотопы железа в трёх глубоководных кернах донных отложений в южной части Тихого океана, вдали от влияния континентов.
«За последние 93 миллиона лет мы обнаружили пять основных источников железа, повлиявших на состояние южной части Тихого океана: пыль, железо из отдалённых океанических источников, два отдельных гидротермальных источника и вулканический пепел, — объяснил Логан Теглер, ведущий автор работы. — Эти источники со временем смещались по мере того, как участки постепенно удалялись от срединно-океанических хребтов».
Исследование показало эволюцию источников железа: изначально доминировали гидротермальные источники, но около 30 миллионов лет назад их место заняла пыль.
«Понимание этого исторического контекста помогает осознать, как железо повлияло на экосистемы, — сказал Теглер. — Это также заставляет задуматься о том, как круговорот железа мог способствовать распространению одних микробов в ущерб другим. В экосистеме с постоянно низким содержанием железа могут преобладать микробы, приспособленные к выживанию в условиях дефицита железа, например диатомовые водоросли».
Во многих регионах Тихого океана доступность железа ограничивает рост фитопланктона, тем самым снижая количество углекислого газа, поглощаемого из атмосферы.
«Современное количество пыли, оседающей в южной части Тихого океана, крайне мало, — сказал Теглер. — Однако наши результаты, как ни странно, свидетельствуют о том, что в южной части Тихого океана в настоящее время оседает больше пыли, чем когда-либо за последние 90 миллионов лет, что удивительно, учитывая её нынешнюю репутацию региона с низким содержанием железа!»
«Поскольку деятельность человека приводит к увеличению поступления железа в океаны в результате промышленных выбросов и сжигания биомассы, понимание того, как менялся круговорот железа в прошлом, имеет решающее значение для прогнозирования и смягчения негативных последствий в будущем», — добавил Теглер.
