Zbadali dno Atlantyku. Znaleźli "dary" z Sahary

Pył z Sahary nawiewany nad Atlantyk dostarcza ekosystemom wodnym niezbędnego żelaza, wynika z nowych badań. Przy czym żelazo związane z saharyjskim pyłem ma właściwości, które zmieniają się wraz z przebytą odległością: im większą drogę pył pokonał, tym skuteczniej działa.

Życie w Atlantyku rozwija się dzięki pyłowi z SaharyŻycie w Atlantyku rozwija się dzięki pyłowi z Sahary
Źródło zdjęć: © Wonker, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Życie oceaniczne rozwija się dzięki pyłowi z Sahary nawiewanemu nad Atlantyk z odległości tysięcy kilometrów – ustalili naukowcy z Florida State University. Wszystko przez żelazo, które zawiera. Dostępność żelaza może być ograniczonym zasobem, a jest to element niezbędny do życia, umożliwiający takie procesy jak oddychanie, fotosyntezę czy syntezę DNA. Zwiększenie przepływu żelaza do mórz i oceanów może zwiększyć ilość węgla wiązanego przez fitoplankton, co ma konsekwencje dla globalnego klimatu.

Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma "Frontiers in Marine Science" (DOI: 10.3389/fmars.2024.1428621).

Żelazo

Żelazo jest niezwykle istotnym pierwiastkiem dla różnych procesów, m.in dla oddychania komórkowego czy fotosyntezy. Jednak nie wszystkie jego formy znajdujące się w środowisku są łatwo przyswajane przez morskie organizmy. Pierwiastek ten dystrybuowany jest do oceanów z rzek, topniejących lodowców czy z aktywności hydrotermalnej. Bardzo ważną rolę odgrywa tutaj także wiatr.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

- Pokazujemy, że żelazo związane z pyłem z Sahary nawiewanym na zachód nad Atlantyk ma właściwości, które zmieniają się wraz z przebytą odległością: im większa ta odległość, tym bardziej bioreaktywne żelazo - powiedział dr Jeremy Owens z Florida State University, współautor badania. - Ta relacja sugeruje, że procesy chemiczne w atmosferze przekształcają mniej bioreaktywne żelazo w jego bardziej dostępne formy - dodał.

Rdzenie z dna Atlantyku

Owens wraz ze swoimi współpracownikami zmierzył ilość bioreaktywnego i całkowitego żelaza w rdzeniach wiertniczych wydobytych z dna Oceanu Atlantyckiego, zebranych przez International Ocean Discovery Program (IODP) i jego wcześniejsze wersje. Naukowcy skupili się na czterech rdzeniach wydobytych w okolicy tzw. korytarza pyłowego Sahara-Sahel, który rozciąga się od Mauretanii do Czadu i jest ważnym źródłem żelaza.

Dwa rdzenie znajdujące się najbliżej korytarza zostały wydobyte ok. 200 km i 500 km na zachód od północno-zachodniej Mauretanii, trzeci ze środkowych części Atlantyku, a czwarty ok. 500 km na wschód od Florydy. Autorzy zbadali górne warstwy tych rdzeni - do 200 metrów, odzwierciedlające osady z ostatnich 120 tys. lat.

Zmierzyli całkowite stężenia żelaza w rdzeniach, a także stężenia izotopów żelaza. Analizy izotopowe pokazały, że żelazo to pochodzi z Sahary. Następnie wykorzystali zestaw reakcji chemicznych, aby ujawnić żelazo obecne w osadach w postaci różnych minerałów. Żelazo w nich zawarte, choć nie jest bioreaktywne, prawdopodobnie powstało z bardziej bioreaktywnych form poprzez procesy geochemiczne na dnie morskim.

- Zamiast skupiać się na całkowitej zawartości żelaza, jak to miało miejsce w poprzednich badaniach, zmierzyliśmy żelazo, które może łatwo rozpuścić się w oceanie i do którego organizmy morskie mogą uzyskać dostęp w ramach swoich szlaków metabolicznych. Tylko ułamek całkowitego żelaza w osadach jest biodostępny, ale ułamek ten może się zmieniać podczas transportu żelaza z jego pierwotnego źródła. Chcieliśmy zbadać te zależności — powiedział Owens.

Życie w oceanie korzysta z pyłu z Sahary

Wyniki wykazały, że proporcja bioreaktywnego żelaza była niższa w rdzeniach najbardziej wysuniętych na zachód. Naukowcy wskazują, że te części bioreaktywnego żelaza bliżej Afryki zostały prawdopodobnie wykorzystane przez organizmy w toni wodnej, tak że nigdy nie dotarły do osadów na dnie.

- Nasze wyniki sugerują, że podczas transportu atmosferycznego na duże odległości właściwości mineralne pierwotnie niebioreaktywnego żelaza związanego z pyłem zmieniają się, czyniąc je bardziej bioreaktywnym. Następnie żelazo to jest pobierane przez fitoplankton, zanim dotrze do dna - powiedział dr Timothy Lyons z University of California w Riverside, współautor badania.

- Wnioskujemy, że pył docierający do regionów takich jak dorzecze Amazonki i Bahamy może zawierać żelazo, które jest szczególnie rozpuszczalne i dostępne dla życia, dzięki dużej odległości od Afryki Północnej, a tym samym dłuższej ekspozycji na procesy chemiczne w atmosferze. Transportowane żelazo wydaje się stymulować procesy biologiczne w taki sam sposób, w jaki nawożenie żelazem może wpływać na życie w oceanach i na kontynentach. To badanie jest dowodem koncepcji potwierdzającym, że żelazo związane z pyłem może mieć duży wpływ na życie w dużych odległościach od jego źródła - dodał Lyons.

Źródło: Frontiers, fot. Wonker, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Źródło artykułu:
Wybrane dla Ciebie
Niemiecki dron Helsing HF-1 w rękach Rosjan
Niemiecki dron Helsing HF-1 w rękach Rosjan
Dają przykład światu. Takiego sprzętu Ukraina jeszcze nie miała
Dają przykład światu. Takiego sprzętu Ukraina jeszcze nie miała
Użyją sprzętu sprzed 100 lat. Tak chcą pokonać najlepszą broń Ukrainy
Użyją sprzętu sprzed 100 lat. Tak chcą pokonać najlepszą broń Ukrainy
Na równiku Marsa jest mnóstwo lodu. To zasługa potężnych eksplozji
Na równiku Marsa jest mnóstwo lodu. To zasługa potężnych eksplozji
Obiecali Ukrainie transportery. Nagle zmienili plany
Obiecali Ukrainie transportery. Nagle zmienili plany
Tajne testy broni. Rewolucyjny sprzęt sprawdzony w Ukrainie
Tajne testy broni. Rewolucyjny sprzęt sprawdzony w Ukrainie
Najstarsza galaktyka we Wszechświecie? Zaskakujące odkrycie JWST
Najstarsza galaktyka we Wszechświecie? Zaskakujące odkrycie JWST
Lodołamacze to nowe lotniskowce. Mocarstwa budują arktyczne floty
Lodołamacze to nowe lotniskowce. Mocarstwa budują arktyczne floty
Te sondy kosmiczne przetną warkocz komety 3I/ATLAS. Teraz albo nigdy
Te sondy kosmiczne przetną warkocz komety 3I/ATLAS. Teraz albo nigdy
Ukraińska superbroń. Silniki z recyklingu i moc większa niż Tomahawk
Ukraińska superbroń. Silniki z recyklingu i moc większa niż Tomahawk
SpaceX wystrzelił na orbitę tajne satelity. Emitują zakazany sygnał
SpaceX wystrzelił na orbitę tajne satelity. Emitują zakazany sygnał
Emisja węgla na rekordowym poziomie. Wzrost OZE na razie zbyt mały
Emisja węgla na rekordowym poziomie. Wzrost OZE na razie zbyt mały