Важность минерального железа в океанических экосистемах
Новое исследование, опубликованное в Nature, показало ключевую роль минеральных форм железа в регуляции цикла этого биологически необходимого элемента в океане.
Это открывает путь для новых работ по изучению взаимосвязи циклов железа и углерода и того, как на неё могут повлиять меняющиеся уровни кислорода в океане.
Исследование, возглавляемое Ливерпульским университетом при участии коллег из США, Австралии и Франции, заполняет важный пробел в знаниях.
Ключевое открытие: Железо в верхних слоях океана в значительной степени циркулирует независимо от органических лигандов. Вместо этого его судьба контролируется кластеризацией коллоидных оксидов железа с образованием аутохтонных частиц, которые выводятся из верхнего океана.
Контекст и проблема:
- Железо — критически важный элемент, регулирующий продуктивность океана.
- Считалось, что его растворимость и уровни поддерживаются выше порога за счёт связывания с органическими лигандами.
- Эта концепция лежала в основе глобальных моделей морского цикла железа.
- Однако наблюдаемые потери железа из-за нерастворимости были намного выше, чем предсказывали модели, учитывавшие измеренные высокие уровни лигандов.
Ход и результаты исследования:
- Учёные впервые детально изучили процессы, управляющие циклом железа в течение годового цикла.
- Была разработана новая численная модель, объясняющая полученные данные.
- Новая модель показала значительно лучшее соответствие независимым наблюдениям. 4 Выявленный процесс коагрегации оксидов железа и образования частиц оказался значимым примерно для 40% вод верхнего океана.
Значение и перспективы:
Процесс происходит путём со-агрегации оксидов железа и углерода, что:
- Имеет прямое значение для глобального углеродного цикла.
- Может быть чувствительно к будущей тенденции потери кислорода в океане (деоксигенации).
Цитата руководителя исследования, профессора Алессандро Тальябуэ:
"Наша работа стала возможной благодаря усилиям по измерению множества различных форм железа в морской воде в течение годового цикла на станции Bermuda Atlantic Time Series. Эти данные заставляют нас пересмотреть наше понимание цикла железа и его чувствительности к изменяющимся условиям окружающей среды".