Metalaflejringer fra kinesiske kulværker ender i Stillehavet, viser forskning

Emissioner fra kulfyrede kraftværker i Kina gøder det nordlige Stillehav med et metalnæringsstof, der er vigtigt for livet i havet, ifølge nye resultater fra et USC-ledet forskerhold.

Forskerne mener, at disse metaller kan ændre havets økosystem, selvom det er uklart, om det ville være på godt eller ondt.

Undersøgelsen viser, at røg fra kraftværker fører jern og andre metaller til overfladevandet i det nordlige Stillehav, når vestenvinde blæser emissioner fra Asien til Nordamerika. Topmålinger viser, at op til næsten 60 % af jernet i et stort skår af den nordlige del af havet stammer fra skorstene.

"Det har længe været forstået, at afbrænding af fossile brændstoffer ændrer Jordens klima og havets økosystemer ved at frigive kuldioxid til atmosfæren, " sagde Seth John, hovedforfatter af undersøgelsen og en assisterende professor i geovidenskab ved USC Dornsife College of Letters, Kunst og Videnskab. "Dette arbejde viser, at afbrænding af fossilt brændstof har en bivirkning:frigivelse af jern og metaller i atmosfæren, der bærer tusindvis af miles og aflejres i havet, hvor de kan påvirke marine økosystemer."

"Visse metalaflejringer kan hjælpe noget havliv med at trives, mens de skader andet liv, '' han tilføjede. "Der er uundgåelige afvejninger, når havvandets kemi ændres."

Undersøgelsen blev offentliggjort torsdag i Proceedings of the National Academy of Sciences . Forskere fra USC, Columbia University, University of Washington, MIT og University of Hawaii, blandt andre, samarbejdede.

USC-ledede team bekræfter, at havets metaller stammer fra Kina

Mens vindblæst mineralstøv fra ørkener længe har været betragtet som en vigtig kilde til jern til åbne havvand, den nye undersøgelse viser, hvordan menneskeskabte kilder bidrager med vigtige mikronæringsstoffer, som plankton og alger har brug for. I øvrigt, undersøgelsen viser, hvordan afbrænding af fossile brændstoffer ikke kun påvirker den globale opvarmning, men også marine miljøer, også.

Tidligere undersøgelser har vist vidt divergerende skøn over, hvor meget jern der transporteres fra forskellige landbaserede kilder til havet, især fra menneskeskabte kilder. Jern er en nøglebegrænsende faktor for havproduktiviteten for omkring en tredjedel af verdenshavene.

I stedet, det USC-ledede forskerhold målte metaller i overfladehavvand. De fokuserede på en fjern del af Stillehavet, hundreder af miles nord for Hawaii og cirka midtvejs mellem Japan og Californien. Regionen er i modvind med industrielle emissioner i Østasien.

I maj 2017 de gik ombord på et forskningsfartøj og tog vandprøver langs en nord-syd-transekt på breddegrader mellem 25 grader og 42 grader nord. De fandt maksimale jernkoncentrationer omkring midten, hvilket svarede til en stor vindbegivenhed over Østasien en måned før. De maksimale jernkoncentrationer er omkring tre gange større end baggrundsmålinger fra havet, viser undersøgelsen.

Ud over, forskerne fandt, at forhøjede blykoncentrationer faldt sammen med jern-hot spots. Anden forskning har vist, at det meste af blyet ved havoverfladen kommer fra menneskeskabte kilder, herunder cementfabrikker, kulfyrede kraftværker og metalsmeltere.

I øvrigt, metallerne i havvandsprøverne bærer tydelige spor af kinesiske industrielle kilder, siger undersøgelsen.

"Da vi indsamlede prøver i havet, vi fandt ud af, at jernisotopen og blyisotopens 'fingeraftryk' fra havvand matchede dem fra menneskeskabt forurening fra Asien, " sagde Paulina Pinedo-Gonzalez, en USC post-doc videnskabsmand og studieforfatter, som nu er ved Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University.

Endelig, forskerne udelukkede også opstrømning fra det dybe hav som en kilde til metallerne ved at teste vandprøver i dybden.

Hvad betyder overfloden af ​​metaller for livet i havet?

Undersøgelsen har vigtige konsekvenser for livet i havet i havet. Det nordlige Stillehav mangler især jern, et vigtigt mikronæringsstof, så en tilstrømning af metaller og andre stoffer kan hjælpe med at bygge fundamentet for et nyt økosystem - en 'god nyhed' dårlige nyheder for Jorden.

"Mikroskopiske jernholdige partikler frigivet under kulforbrænding påvirker algevækst i havet, og derfor hele økosystemet, for hvilket alger danner grundlaget for fødekæden, John forklarede. "På kort sigt, vi tror måske, at jern i forurening er gavnligt, fordi det stimulerer væksten af ​​planteplankton, som derefter tager kuldioxid ud af atmosfæren, efterhånden som de vokser for at opveje noget af kuldioxiden, der frigives under den indledende forbrændingsproces.

"Imidlertid, det er totalt uholdbart som en langsigtet geoingeniørløsning på grund af de skadelige virkninger af forurening på menneskers sundhed. Dermed, budskabet om at tage hjem er måske en bedre forståelse af en utilsigtet bivirkning af kulafbrænding og de måder, hvorpå det kan påvirke havets økosystemer tusindvis af kilometer væk."