Хотя многие районы Южного океана богаты питательными веществами, им часто не хватает железа, что ограничивает рост фитопланктона. Важная идея в океанографии заключается в том, что добавление железа в Южный океан может стимулировать рост фитопланктона и биологический углеродный насос. Некоторые ученые считают, что этот процесс может частично объяснить циклы атмосферного углекислого газа в новейшей истории Земли, а также широко обсуждался как стратегия смягчения последствий изменения климата.
В двух предыдущих исследованиях, проведенных за последние пять лет, было показано, что удобрение железом Южного океана может экспортировать углекислый газ в глубоководные районы. «Однако, чтобы понять чистое накопление углекислого газа во внутренней части океана, тонущий фитопланктон — это только одна часть истории», — объясняет д-р Ян Солтер из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца. «Этот фитопланктон может быть источником пищи для определенных видов планктонных травоядных, фораминифер и крылоногих, которые делают раковины из карбоната кальция — в процессе производства углекислого газа».Биогеохимик и международная команда сотрудников были первыми, кто количественно оценил производство и опускание этих раковин карбоната кальция в результате цветения фитопланктона в Южном океане, недалеко от островов Крозе, с удивительными результатами. Естественное удобрение, вызванное выщелачиванием железа с базальтовых островов, увеличило производство и опускание раковин карбоната кальция в большей степени, чем тонущий фитопланктон.
Это имеет важные последствия для глубоководного хранения углекислого газа, образующегося в результате цветения.«Образование и опускание этих раковин из карбоната кальция влияет на баланс углекислого газа на поверхности океана в течение периода времени от 100 до 1000 лет», — объясняет д-р Ян Солтер. «Наши расчеты показывают, что этот процесс снижает количество углекислого газа, переносимого во внутреннюю часть океана через тонущий фитопланктон, до 30 процентов в этой естественно удобренной системе. Однако неясно, будет ли целенаправленное добавление железа иметь такое же влияние».Интересно, что снижение эффективности биологического угольного насоса было вызвано не только увеличением численности этих организмов, но и изменениями в видовом составе. «В наших образцах с территорий, удобренных железом, мы обнаружили больше видов, которые производят более крупные раковины карбоната кальция и, в свою очередь, производят больше углекислого газа на человека», — объясняет биогеохимик.
Таким образом, удобрение железом может повлиять на биоразнообразие и структуру экосистемы, что будет иметь важные последствия для взаимодействия с климатом. «Важно понимать, что наши находки получены только из определенного района Южного океана. Экология этих организмов с панцирем может сильно отличаться в зависимости от вида и того, где именно в океане они обитают», — предупреждает д-р Ян Солтер.В будущих исследовательских проектах д-р Ян Солтер продолжит исследования опускания фитопланктона и кальцифицирующих организмов в других естественно удобренных железом районах Южного океана, помимо Северного Ледовитого океана, где условия таяния морского льда также могут повлиять на этот хрупкий баланс. .