Большая струя насыщенной железом воды, которая извергалася из гидротермических источников в южной части Атлантического океана, значительно увеличивая ожидаемые глобальные концентрации этого важнейшего морского элемента, была открыта недавно.
Растворенное железо – это зачатую очень ограниченное питательное вещество для фитопланктона, и его распределение по всему океану контролируется ростом фитопланктона, а регионы, в которых недостает железа зачастую бедны этим животворным веществом.
Железо попадает в планктон различными способами, включая и гидротермальные источники – подводные вулканы, которые выбрасывают горячие, насыщенные минералами струи воды из-под земной коры, так же как и богатый железом песок, который летает над большими пустынями, вроде Сахары.
До этого ученые полагали, что наиболее быстро распространяющиеся гидротермальные горы Тихого океана – где тектонические плиты быстро расходятся в противоположных направлениях, быстрее, чем в Атлантическом океане – доставляют значительно больше растворенного железа, чем медленно расходящиеся горы Средне-атлантического горного хребта.
Сейчас же команда океанографов из Океанографического Института Вудса Холла (WHOI) и Ливерпульского университета, открыли богатый железом фонтан извергающейся воды, распространяющийся более, чем на 1000 км. от Среднеатлантического хребта, предполагая, что медленно двигающиеся горные хребты играют большую роль в глобальном подводном распространении железа, чем ранее предполагалось.
Команда открыла этот фонтан в 2007 году, путешествуя из Бразилии в Намибию, чтобы нанести на карту химические соединения и микробиологическую жизнь этой части океана. В это время несколько исследователей изучали концентрации минералов в этом регионе, так как предполагалось, что горы в этой области были довольно неактивны и давали лишь небольшие части важных питательных веществ.
«Люди только начинали замечать фонтаны такой силы, что было первым сюрпризом», сказал Мак Сайто, исследователь из WHOI и автор исследования. «Мы ранее не видели чего-то подобного в этом регионе в то время».
«С того времени неподалеку были открыты еще больше фонтанов такого же размера, однако лишь в этом исследовании увидели значительные уровни уровней железа, связанного с фонтанами», сказал Сайто.
Ученые раньше недооценивали среднеатлантические источники железа, так как концентрации железы часто подразумевали из концентраций гелия – газа, который в изобилии вытекает из активных гидротермальных источников. Так как Среднеатлантический хребет медленно перемещается и производит меньше гелия, чем другие горные хребты, железо-гелиевые уровни, установившиеся в Тихом Океане, предполагали низкие концентрации железа, применимо к Среднеатлантическому хребту. Новое исследование, однако, показывает, что соотношение железа к гелию реально в 80 раз больше в Среднеатлантическом хребте, чем в Тихом Океане, что свидетельствует о гелии как о плохом индикаторе уровней концентрации растворенного железа.
Учитывая количество медленно движущихся горных хребтов и большое количество гидротермальных источников на них вдоль морского дна, это открытие позволяет значительно увеличить глобальные расчеты по растворенному железу.
При том, что они относительно высоки, эти концентрации железа все еще довольно низкие, что усложняет точные измерения. В прошлом, исследователи обнаружили, что образцы зачастую были засорены железом, которое исходит от кораблей и другого оборудования на дне, искажая точность полученных данных. Недавние улучшения в более точных техниках анализа позволили получить более точные измерения небольших концентраций минералов.
«Нам только сейчас удалось действительно увидеть всю сложность океанской химии, особенно в отслеживании металлов», сказал Сайто.
Так как отслеживание металлов определяет распределение фитопланктона по океану, и фитопланктон играет важную роль в глобальном углеродном цикле, эти новые улучшения помогут исследователям лучше понять глобальные движущие силы углеродного цикла.
Ваше мнение