Nowe odkrycie w wodach Pacyfiku
Nawet w tak stosunkowo dobrze poznanym rejonie jak wody wokół Hawajów czają się nieznane zjawiska. Naukowcy od lat obserwowali sezonowe wahania poziomu żelaza, ale najnowsze badania ujawniły zupełnie nowy mechanizm, który działa akurat wtedy, gdy się go najmniej spodziewano – w środku zimy.
Anomalia, która zmienia nasze rozumienie oceanu
Dotychczasowe modele sugerowały, że największa aktywność biologiczna i związane z nią cykle pierwiastków, takich jak żelazo, występują w cieplejszych miesiącach. Tymczasem odczyty z instrumentów pomiarowych zlokalizowanych w hawajskich wodach wykazały skokowy wzrost stężenia żelaza właśnie w okresie zimowym. To odkrycie podważa część ustaleń dotyczących funkcjonowania ekosystemów morskich.
„Obserwujemy zjawisko, które nie było wcześniej opisane w literaturze naukowej. Zimowy wzrost jest wyraźny, powtarzalny i wymaga nowego wyjaśnienia” – komentują autorzy badań.
Kluczowa rola mikroorganizmów
Jak wskazują wstępne analizy, fenomen ten jest nierozerwalnie powiązany z mikroskopijnymi organizmami. Naukowcy podejrzewają, że za nieoczekiwaną zimową produkcję lub mobilizację żelaza mogą odpowiadać specyficzne grupy bakterii lub archaebakterii, których metabolizm uaktywnia się w określonych, zimowych warunkach. Możliwe są dwa główne scenariusze:
- Wzmożona aktywność redukcyjna: mikroby mogą intensywniej przekształcać trudno rozpuszczalne formy żelaza w formy dostępne dla innych organizmów.
- Rozkład materii organicznej: zimowe prądy lub mieszanie wód może uwalniać żelazo zgromadzone w osadach dennych, a mikroorganizmy przyspieszają ten proces.
- Zwiększonego wzrostu fitoplanktonu, podstawy morskiego łańcucha pokarmowego.
- Większego pochłaniania dwutlenku węgla z atmosfery przez ocean.
- Zmian w strukturze całego ekosystemu morskiego.
Dlaczego żelazo jest tak ważne?
Żelazo jest kluczowym mikroelementem ograniczającym produktywność biologiczną w około 40% oceanów świata, zwłaszcza na otwartych wodach oddalonych od lądu. Pełni rolę katalizatora w procesie fotosyntezy przeprowadzanej przez fitoplankton. Większa dostępność żelaza może więc prowadzić do:
Implikacje dla klimatu i przyszłych badań
Odkrycie tego mechanizmu ma znaczenie wykraczające poza czystą oceanografię. Cykl żelaza jest bezpośrednio powiązany z globalnym cyklem węgla. Jeśli zimowe uwalnianie żelaza jest powszechniejszym zjawiskiem, niż sądzono, może to wymagać korekty modeli klimatycznych, które szacują, ile dwutlenku węgla oceany są w stanie zaabsorbować.
Naukowcy podkreślają, że to dopiero początek drogi do zrozumienia nowo zaobserwowanego procesu. Konieczne będą dalsze, szczegółowe badania sezonowej dynamiki oraz identyfikacja konkretnych szczepów mikroorganizmów zaangażowanych w ten proces. Badania te mogą otworzyć nowy rozdział w naszym rozumieniu morskiej biogeochemii i jej wpływu na naszą planetę.
Foto: www.unsplash.com
Leave a Reply