Команда учёных Гавайского университета в Маноа, под руководством Логана Теглера, сделала значительный шаг в понимании того, как железо формировало климатические процессы Земли на протяжении 93 миллионов лет. Проведя глубокий анализ донных отложений южной части Тихого океана, исследователи раскрыли, каким образом менялось поступление железа в этот регион и чем это было важно для морских экосистем и глобального климата.
Железо: невидимый двигатель жизни и климата
Железо по праву считается одним из важнейших элементов для существования морских организмов. Фитопланктон нуждается в этом элементе для роста, а его способность поглощать углекислый газ напрямую влияет на состав земной атмосферы. Как отмечают учёные, современные знания о роли железа для океанических экосистем довольно обширны, однако представлений о долгосрочной динамике его поступления ранее было крайне мало.
Для того чтобы пролить свет на этот вопрос, команда учёных провела комплексное исследование изотопного состава железа в трёх глубоководных кернах донных отложений, собранных вдали от материков. Такой подход позволил минимизировать влияние современных и недавних источников железа, сфокусировавшись на природных изменениях за миллионы лет.
Пять источников железа и их эволюция
Логан Теглер и его коллеги обнаружили, что за исследуемый временной отрезок основными поставщиками железа для южной части Тихого океана были пять различных источников: атмосферная пыль, железо из удалённых океанических областей, два типа гидротермальных выбросов и вулканический пепел. Интересно, что со временем эти источники смещались, что было связано с постепенным удалением участка океанского дна от срединно-океанических хребтов.
В ранние эпохи доминировали гидротермальные потоки. Примерно 30 миллионов лет назад их влияние уступило место поступлению железа с атмосферной пылью. Этот переход радикально повлиял на морские сообщества, а также на способность океана регулировать уровень углекислого газа на планете.
Воздействие железа на океанскую жизнь и климат
Логан Теглер подчёркивает: «Знание истории источников железа позволяет понять, как этот элемент способствовал движению эволюции морских обитателей. В периоды скудности железа в морской среде доминировали организмы, приспособившиеся выживать в условиях его нехватки, такие как диатомовые водоросли». Такое влияние распространялось не только на биологическое разнообразие, но и на скорость поглощения углекислого газа фитопланктоном — основным «поглотителем» CO₂ в океане.
В ряде районов Тихого океана доступность железа и сейчас ограничивает активность планктона, а значит, и способность океана очищать атмосферу от парниковых газов. Сегодня оседание пыли на океаническое дно остаётся относительно низким, однако, по словам Теглера, нынешний уровень поступления пыли в южную часть Тихого океана выше, чем за последние 90 миллионов лет — что идёт вразрез с репутацией региона с минимальным содержанием железа.
Перспективы будущего: уроки истории для современности
«В современных условиях человечество невольно становится дополнительным источником железа для океанов — за счёт промышленных выбросов и сжигания биомассы, — отмечает Логан Теглер. — Изучая, как круговорот железа менялся сотни миллионов лет назад, мы способны лучше прогнозировать последствия климатических изменений и вырабатывать эффективные меры для их смягчения».
Результаты исследования не только расширяют научные знания о круговороте железа, но и помогают понять, как взаимодействие геологических процессов и биосферы формируют хрупкое равновесие климата. Такое понимание приобретает особую ценность сейчас, когда человечество ищет пути гармоничного развития в условиях изменяющейся планеты.
Гавайский университет в Маноа: вклад в глобальное будущее
Работы, проводимые коллективом Гавайского университета в Маноа под руководством Логана Теглера, ещё раз доказывают важность международного научного сотрудничества для раскрытия загадок Земли. Практические результаты этих исследований дают ценные ориентиры и для фундаментальной науки, и для прикладных вопросов экологии, устойчивого развития и охраны окружающей среды. Перспективы открытий, связанных с круговоротом железа и управлением климатом, внушают оптимизм и доверие к возможностям науки в поиске решений для будущих поколений.
Источник: scientificrussia.ru
