Железо из сахарской пыли питает океанические экосистемы

Американские ученые проанализировали концентрации железа в пробах со дна Атлантического океана, собранных на разной удаленности от воздушного коридора, по которому циркулирует пыль из пустыни Сахары. Оказалось, что в западных кернах доля биодоступного железа была ниже, чем в восточных — это значит, что в более удаленных зонах фитопланктон чаще его использовал. Вероятно, чем дольше железо переносится по воздуху, тем доступнее оно становится для организмов в воде. Наличие железа в океане позволяет фитопланктону лучше улавливать углерод и смягчать последствия глобального потепления. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Marine Science.Железо — это микроэлемент, обеспечивающий биологические процессы, включая дыхание организмов, фотосинтез и синтез ДНК. В современных океанах железо является ограниченным ресурсом, однако увеличение его поступления может помочь смягчить последствия глобального потепления: благодаря железу фитопланктон эффективнее улавливает углерод. Этот микроэлемент попадает в океаны через реки, тающие ледники и ветер, но не все его формы биодоступны, то есть подходят для усвоения организмами.Американские ученые решили выяснить, как на морскую экосистему влияет железо, переносимое ветром из пустыни Сахары. Для этого они измерили количество биодоступного и общего железа в кернах, то есть пробах дна Атлантического океана. Ученые отобрали четыре керна, основываясь на удаленности от Сахельского пылевого коридора — региона в Африке от Чада до Мавритании, по которому минеральные аэрозоли и пыль переносятся из пустыни Сахары в Атлантический океан. Две пробы были собраны примерно в 200 и 500 километрах к западу от Северо-Западной Мавритании, третья — в районе Средней Атлантики, а четвертая — в 500 километрах к востоку от Флориды в США. Исследователи изучили верхние 60–200 метров кернов, отражающие отложения за последние 120 тысяч лет. С помощью плазменного масс-спектрометра авторы измерили общую концентрацию железа в массе и концентрацию его изотопов. Они выяснили, что данные по изотопам соответствовали пыли из Сахары, то есть она действительно развеивается над исследованными регионами. Затем ученые выявили доли общего железа в отложениях карбоната железа, гетита, гематита, магнетита и пирита. Хотя железо в этих минералах не было биодоступным, вероятно, оно образовалось из более биологически доступных форм в результате геохимических процессов на морском дне.Результаты показали, что доля биодоступного железа в более западных кернах была ниже, чем в восточных. Это значит, что организмы, обитающие в воде, использовали большую часть усваиваемого микроэлемента из пыли, в результате чего он не достиг донных отложений.«Здесь мы показываем, что железо, связанное с пылью из Сахары, переносимой ветром на запад через Атлантику, обладает свойствами, которые меняются с течением времени: чем больше это расстояние, тем более биологически активным становится железо», — пояснил Джереми Оуэнс, соавтор исследования из Университета штата Флорида, США.Ученые предполагают, что пыль, попадающая в бассейн Амазонки и на Багамские острова, может содержать более биодоступное железо — оно преодолевает большее расстояние от Северной Африки и тем самым способствует развитию морской экосистемы даже в условиях глобального потепления.