Пылкая загадка климата: что скрывает южная часть Тихого океана последние 93 миллиона лет

Исследование, проведенное специалистами из Соединенных Штатов, выявило ключевые источники железа в южной части Тихого океана, что существенно расширяет понимание его роли в формировании климатических изменений на протяжении миллионов лет.

Железо является важнейшим питательным веществом для морских организмов, особенно для фитопланктона, который играет критическую роль в поглощении углекислого газа из атмосферы. Влияние железа на современную морскую экосистему хорошо изучено, однако его историческая динамика и влияние на климатические процессы оставались недостаточно исследованными.

Анализ изотопов железа в образцах донных отложений

Геохимики тщательно исследовали изотопный состав железа в трех образцах глубоководных донных отложений, взятых из удаленных районов южной части Тихого океана. Эти районы находились вдали от континентальных влияний, что позволило ученым получить чистое представление о природных источниках железа за последние 93 миллиона лет. Результаты исследования были опубликованы в авторитетном научном журнале Paleoceanography and Paleoclimatology.

По словам Логана Теглера, ведущего автора исследования и геохимика из Гавайского университета в Маноа, за указанный период времени в регионе доминировали пять основных источников железа: пыль, коллоидное железо издалека (фоновые источники), два различных гидротермальных источника и вулканический пепел. Эти источники менялись со временем: гидротермальные выбросы были наиболее значимыми в ранние периоды, тогда как примерно 30 миллионов лет назад пыль стала основным поставщиком железа.

Динамика поступления железа и её влияние на морские экосистемы

Обнаруженная динамика показывает, что изначально гидротермальные источники обеспечивали большую часть железа в регионе. Однако с течением времени пыль стала преобладать, что связано с изменениями геологических процессов и движением срединно-океанических хребтов. Это изменение имело важные последствия для морских экосистем: низкое содержание железа ограничивало рост фитопланктона, что снижало поглощение углекислого газа и влияло на глобальный климат.

Текущие исследования показывают, что доступность железа напрямую связана с уровнем поглощения CO₂ океанами. В регионах с дефицитом этого элемента рост фитопланктона замедляется, что ведет к меньшему удалению углекислого газа из атмосферы. Интересно отметить, что современные показатели поступления пыли в южную часть Тихого океана за последние 90 миллионов лет достигли рекордных значений — несмотря на репутацию региона с бедными железом водами.

Современные последствия и прогнозы

По словам Теглера, увеличение антропогенного воздействия — например, выбросов промышленных загрязнителей и сжигания биомассы — приводит к дополнительному поступлению железа в океаны. Это может изменить естественный цикл питательных веществ и повлиять на глобальный климатический баланс. Поэтому понимание исторических изменений цикла железа важно для прогнозирования будущих климатических сценариев и разработки стратегий по смягчению негативных последствий.

Это исследование не только расширяет знания о геохимии океанов, но и подчеркивает важность изучения природных процессов формирования климата. Анализ показывает, как разные источники питательных веществ влияли на развитие морских экосистем и глобальную климатическую систему на протяжении миллионов лет. Полученные данные помогают понять механизмы взаимодействия между землей, океаном и атмосферой.

Три интересных факта по теме:

1. Исследование показало, что примерно 30 миллионов лет назад пыль стала основным источником железа в южной части Тихого океана — это совпадает с крупными геологическими событиями того времени.
2. В современном мире уровень пылевых осадков в южной части Тихого океана значительно вырос за последние десятилетия благодаря антропогенной деятельности.
3. Исследования показывают связь между изменениями источников железа и периодами глобальных климатических колебаний — например, оледенений или потеплений.