Η ποσότητα του διαλυμένου σιδήρου στους ωκεανούς που συνορεύουν με τις ηπειρωτικές υφαλοκρηπίδες του κόσμου ποικίλλει πολύ περισσότερο μεταξύ των περιοχών από ό,τι αναμενόταν, λένε οι ερευνητές, με επιπτώσεις στη μελλοντική πρόβλεψη του κλίματος.
Βρετανοί επιστήμονες λένε ότι οι εκτιμήσεις για την ποσότητα του σιδήρου που διαλύεται στο θαλασσινό νερό γύρω από ορισμένες από τις ακτές του κόσμου μπορεί να είναι δραστικά λανθασμένες.
Λένε ότι δεν υπάρχει κανένας τυπικός, ενιαίος τρόπος για να μετρηθεί πόσο σίδηρο εισέρχεται στο νερό σε διάφορα μέρη του πλανήτη. Αντίθετα, λένε, οι ποσότητες μπορεί να ποικίλλουν έως και δέκα χιλιάδες φορές μεταξύ μιας περιοχής και της άλλης, με βαθιές επιπτώσεις για την επίδραση του σιδήρου στον ωκεάνιο κύκλο του άνθρακα.
Αυτή η αβεβαιότητα, λένε, πιθανότατα οδήγησε στο ότι ο αντίκτυπος του σιδήρου είναι υπερβολικός και υποβαθμισμένος. Επιδεικνύεται από μια άλλη ανακάλυψη: ότι ο σίδηρος εισέρχεται στο νερό με δύο μηχανισμούς, όχι με αυτόν που μέχρι τώρα θεωρούνταν ο μόνος υπεύθυνος.
Ο σίδηρος είναι το κλειδί για την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, καθώς προωθεί την ανάπτυξη μικροσκοπικών θαλάσσιων φυτών (φυτοπλαγκτόν), τα οποία σφουγγαρίζουν το αέριο του θερμοκηπίου και το κλειδώνουν στους ωκεανούς.
Ωστόσο, η νέα μελέτη, με επικεφαλής ερευνητές από το Εθνικό Κέντρο Ωκεανογραφίας του Σαουθάμπτον, στο Ηνωμένο Βασίλειο, διαπίστωσε ότι η ποσότητα διαλυμένου σιδήρου που απελευθερώνεται στους ωκεανούς από τα ηπειρωτικά περιθώρια - τη ζώνη του ωκεάνιου πυθμένα που χωρίζει τον λεπτό ωκεάνιο φλοιό από τον παχύ ηπειρωτικό φλοιό – ποικίλλει με τρόπους που δεν καταγράφονται επί του παρόντος από μοντέλα πρόβλεψης ωκεανού-κλίματος.
Αυτό, λένε, θα μπορούσε να αλλάξει τις προβλέψεις για τη μελλοντική κλιματική αλλαγή, επειδή ο σίδηρος παίζει βασικό ρόλο στον παγκόσμιο κύκλο του άνθρακα.
Η μελέτη διαπίστωσε ότι η ποσότητα του σιδήρου που διαρρέει από τα ιζήματα του ηπειρωτικού περιθωρίου ποικίλλει μεταξύ των περιοχών λόγω των τοπικών διαφορών στις καιρικές συνθήκες και στη διάβρωση στην ξηρά. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύονται στο Nature Communications.
Όπως η προσθήκη ζάχαρης στο τσάι
«Ο σίδηρος δρα σαν γιγάντιος μοχλός στη θαλάσσια ζωή που αποθηκεύει άνθρακα», λέει ο Δρ Will Homoky, επικεφαλής συγγραφέας και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Southampton Ocean and Earth Science, που εδρεύει στο Κέντρο. «Ενεργοποιεί την ανάπτυξη μικροσκοπικών θαλάσσιων φυτών, τα οποία εξάγουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρά μας και το κλειδώνουν στον ωκεανό».
Τα ηπειρωτικά περιθώρια είναι μια σημαντική πηγή διαλυμένου σιδήρου που εισέρχεται στους ωκεανούς. Αλλά μέχρι τώρα μετρήσεις έχουν γίνει μόνο σε περιορισμένο αριθμό περιοχών σε όλο τον κόσμο, όλες με χαμηλά επίπεδα οξυγόνου και υψηλούς ρυθμούς καθίζησης. Η μελέτη του Σαουθάμπτον επικεντρώθηκε σε μια περιοχή με αντίθετες περιβαλλοντικές συνθήκες – στα ύδατα του Ατλαντικού στα ανοικτά των ακτών της Νότιας Αφρικής.
«Ήμασταν πρόθυμοι να μετρήσουμε το σίδηρο από αυτήν την περιοχή επειδή είναι τόσο διαφορετικό από τις περιοχές που μελετήθηκαν πριν. Το θαλασσινό νερό εδώ περιέχει περισσότερο οξυγόνο και τα ιζήματα συσσωρεύονται πολύ πιο αργά στον πυθμένα της θάλασσας επειδή η περιοχή είναι πιο ξηρή και γεωλογικά λιγότερο ενεργή», λέει η καθηγήτρια Rachel Mills, συν-συγγραφέας της μελέτης.
Η ομάδα βρήκε σημαντικά μικρότερες ποσότητες σιδήρου που παρέχονται στο θαλασσινό νερό από ό,τι μετρήθηκε οπουδήποτε στο παρελθόν, αμφισβητώντας τις προκαταλήψεις για την παγκόσμια προσφορά σιδήρου.
Βρήκαν επίσης δύο διαφορετικούς μηχανισμούς με τους οποίους διαλύονται πετρώματα στον πυθμένα της θάλασσας, μετρώντας την ισοτοπική σύσταση του σιδήρου χρησιμοποιώντας μια τεχνική που αναπτύχθηκε με συν-συγγραφείς που εδρεύουν στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας.
«Γνωρίζαμε ήδη ότι οι μικροβιακές διεργασίες διαλύουν τον σίδηρο σε πετρώματα και ορυκτά», λέει ο Δρ Homoky. «Αλλά τώρα διαπιστώνουμε ότι τα πετρώματα διαλύονται επίσης παθητικά και απελευθερώνουν σίδηρο στο θαλασσινό νερό, λίγο σαν τη ζάχαρη που διαλύεται σε ένα φλιτζάνι τσάι.
«…Η παρουσία ή η απουσία παροχής σιδήρου από τα ηπειρωτικά περιθώρια μπορεί να είναι αρκετή για να οδηγήσει τη μετάβαση της Γης μεταξύ παγετώνων και μεσοπαγετώνων περιόδων»
«Το γεγονός ότι βρήκαμε έναν νέο μηχανισμό μας κάνει να αναρωτιόμαστε πόσο σίδηρος διαρρέει από άλλες περιοχές του βυθού του ωκεανού. Εάν ορισμένα πετρώματα πρόκειται να διαλυθούν ανεξάρτητα από τις μικροβιακές διεργασίες, ξαφνικά υπάρχουν ολόκληρες περιοχές που μπορεί να παρέχουν σίδηρο που προς το παρόν δεν υπάρχουν.
«Οι προσομοιώσεις μοντέλων δείχνουν ότι η παρουσία ή η απουσία παροχής σιδήρου από τα ηπειρωτικά περιθώρια μπορεί να είναι αρκετή για να οδηγήσει τη μετάβαση της Γης μεταξύ παγετώνων και μεσοπαγετώνων περιόδων.
«Ως εκ τούτου, αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν σίγουρα να έχουν επιπτώσεις στην παγκόσμια κλιματική μοντελοποίηση – σε ποιο βαθμό δεν έχει ακόμη προσδιοριστεί.
«Η μελέτη μας δείχνει ότι η ποσότητα του σιδήρου που βγαίνει από διαφορετικά περιθώρια μπορεί να ποικίλλει έως και δέκα χιλιάδες φορές. Σε ορισμένες περιοχές πιθανώς υπερεκτιμούμε –και σε άλλες υποεκτιμούμε– την επίδραση της παροχής ιζηματογενούς σιδήρου στον κύκλο άνθρακα του ωκεανού».
Η μελέτη είναι πολύ επίκαιρη τώρα καθώς συνεχίζεται η συζήτηση για το πού πηγαίνει η θερμότητα που προκαλείται από τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Κάποιοι ισχυρίζονται ότι η κλιματική αλλαγή έχει σχεδόν σταματήσει, επειδή η ατμοσφαιρική θέρμανση έχει επιβραδυνθεί λίγο. Άλλοι λένε ότι η ζέστη πηγαίνει στους ωκεανούς. Παραδόξως, παραμένει ασαφές ποια ομάδα μπορεί να ισχυριστεί ότι η μελέτη την υποστηρίζει.
Η μελέτη αποτελούσε μέρος του GEOTRACES, ενός διεθνούς προγράμματος σχεδιασμένου να βελτιώσει την κατανόηση των βιογεωχημικών κύκλων και τη μεγάλης κλίμακας κατανομή των χημικών στοιχείων και των ισοτόπων τους στο θαλάσσιο περιβάλλον. – Climate News Network
