Gli scienziati stanno scoprendo che la polvere del Sahara è altamente efficace per la vita ogni volta che viaggia nell’atmosfera

Il ferro è un micronutriente essenziale per la vitache consente processi come la respirazione, la fotosintesi e la sintesi del DNA. La disponibilità di ferro è solitamente una risorsa limitata negli oceani di oggiCiò significa che aumentando l’afflusso di ferro al loro interno potrebbe aumentare la quantità di carbonio fissata dal fitoplancton, con conseguenze sul clima globale.

Il ferro presente nella polvere del deserto cambia le sue proprietà con la distanza ed è più efficace per la vita

Il ferro raggiunge gli oceani e gli ecosistemi terrestri Attraverso i fiumi, lo scioglimento dei ghiacciai, l’attività idrotermale e soprattutto il vento. Ma non tutte le sue forme chimiche lo sonoBioreattivo“, cioè è disponibile affinché gli organismi viventi possano assorbirlo dal loro ambiente.

“Qui mostriamo che il ferro legato alla polvere del Sahara che soffia verso ovest sull’Oceano Atlantico ha proprietà che cambiano con la distanza percorsa: maggiore è la distanza, più bioattivo è il ferro.“Ha detto il dottor. Jeremy Owensprofessore associato presso la Florida State University e coautore di un nuovo studio in Frontiere nelle scienze marine.

“Questa relazione suggerisce che i processi chimici nell’atmosfera convertono il ferro meno bioattivo in forme più accessibili.“.

Owens e i suoi colleghi misurarono le quantità Ferro vitale E il totale dei nuclei fossili rinvenuti sul fondo dell’Oceano Atlantico, raccolti da Programma internazionale di scoperta dell’oceano (IODP) e le sue versioni precedenti. L’IODP mira a migliorare la nostra comprensione dei cambiamenti climatici, delle condizioni degli oceani, dei processi geologici e dell’origine della vita.

I ricercatori hanno scelto Quattro nuclei in base alla loro distanza dal cosiddetto corridoio sterrato Sahara-SahelChe si estende dalla Mauritania al Ciad ed è noto per essere un’importante fonte di ferro legato alle polveri nelle zone sottovento.

I due centri più vicini a questo corridoio sono stati raccolti a circa 200 e 500 km a ovest del nord-ovest della Mauritania, il terzo nel medio Atlantico e il quarto a circa 500 km a est della Florida. I ricercatori hanno studiato la parte superiore di questi nuclei, che varia dai 60 ai 200 metri, che riflette… Depositi negli ultimi 120.000 anni, il tempo trascorso dal precedente periodo interglaciale.

Hanno misurato le concentrazioni totali di ferro in questi nuclei, nonché le concentrazioni di isotopi di ferro utilizzando uno spettrometro di massa al plasma. Questi dati isotopici coincidevano con quelli della polvere sahariana.

Quindi hanno utilizzato una serie di reazioni chimiche Rilevazione di parti del ferro totale presente nei sedimenti sotto forma di carbonato di ferro, goethite, ematite, magnetite e pirite.. Sebbene il ferro contenuto in questi minerali non sia bioreattivo, potrebbe essersi formato in forme più bioattive attraverso processi geochimici sul fondo marino.

“Invece di concentrarci sul contenuto totale di ferro, come hanno fatto studi precedenti, abbiamo misurato il ferro che può essere facilmente dissolto nell’oceano e a cui gli organismi marini possono accedere per le loro vie metaboliche.Owens ha detto.

“Solo una parte del ferro totale presente nei sedimenti è biodisponibile, ma questa parte può cambiare man mano che il ferro viene trasportato dalla sua fonte originale. Il nostro obiettivo era esplorare queste relazioni“.

Soffiando nel vento

I risultati hanno mostrato che la percentuale di ferro biologicamente reattivo era inferiore nei nuclei situati nell’estremo ovest rispetto ai nuclei situati nell’estremo est.. Ciò implica che una percentuale maggiore del ferro bioreattivo è stata persa dalla polvere ed è stata presumibilmente utilizzata dagli organismi nella colonna d’acqua, in modo tale da non raggiungere mai i sedimenti del fondo.

“I nostri risultati indicano che durante il trasporto atmosferico a lungo raggio, le proprietà mineralogiche del ferro legato alla polvere, che originariamente era bioinattivo, cambiano, rendendolo più bioattivo. Questo ferro viene poi assorbito dal fitoplancton, prima che raggiunga il fondo“Ha detto il dottor. Timothy Lioneprofessore presso l’Università della California, Riverside e autore finale dello studio.

“Concludiamo che la polvere che raggiunge regioni come il bacino amazzonico e le Bahamas può contenere ferro particolarmente solubile e disponibile per la vita, grazie alla maggiore distanza dal Nord Africa e quindi alla maggiore esposizione ai processi chimici atmosferici”, ha affermato Lyons.

“Il ferro trasportato sembra stimolare i processi biologici nello stesso modo in cui l’arricchimento del ferro può influenzare la vita negli oceani e nei continenti. Questo studio è una prova del concetto che la polvere legata al ferro può avere un impatto significativo sulla vita a grandi distanze dalla sua fonte.“.

riferimento

Bridget Kinley et al. Il trasporto a lungo raggio della polvere aumenta la biodisponibilità del ferro negli oceaniFrontiere nelle scienze marine (2024). doi: 10.3389/fmars.2024.1428621