Ny faktor i kulstofcyklussen i det sydlige hav identificeret

Plankton er små organismer, der driver med strømmen i havene og oceanerne. På trods af deres lille størrelse, de spiller en vigtig planetarisk rolle på grund af deres enorme mængde. Fotosyntese plankton, kendt som planteplankton, for eksempel, producerer halvdelen af ​​iltet i atmosfæren, mens de binder enorme mængder kuldioxid (CO ₂ ). Da det sydlige ocean omkring Antarktis er meget rig på næringsstoffer, planteplankton kan trives der. Det er derfor en central region til at kontrollere atmosfærisk CO ₂ koncentrationer.

Da andre næringsstoffer er rigelige, forskere har hidtil antaget, at mængden af ​​det tilgængelige mikronæringsstof jern bestemmer, hvor godt fytoplankton trives i det sydlige hav. Forskere fra GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel og Storbritanniens National Oceanography Center har nu offentliggjort en undersøgelse i det internationale tidsskrift Naturkommunikation viser for første gang, at i nogle områder af det sydlige ocean, mangan, ikke jern, er den begrænsende faktor for vækst af planteplankton.

"Dette er et vigtigt fund for vores evne til at vurdere fremtidige ændringer, men også for bedre at forstå fytoplankton tidligere, "siger Dr. Thomas J. Browning fra GEOMAR, hovedforfatter af undersøgelsen.

Tidligere forskning tyder på, at større vækst af fytoplankton i det sydlige hav var en vigtig bidragyder til istidens begyndelse i løbet af de sidste 2,58 millioner år. Mere fytoplankton var i stand til at binde mere CO ₂ , som blev fjernet fra atmosfæren. Som resultat, gennemsnitlige globale temperaturer faldt yderligere. "Så det er kritisk, at vi forstår præcis, hvilke processer der regulerer væksten af ​​planteplankton i det sydlige hav, "Dr. Browning påpeger.

Ja, sammen med jern, mangan er et andet vigtigt mikronæringsstof, der kræves af enhver fotosyntetisk organisme, fra alger til egetræer. I det meste af havet, imidlertid, tilstrækkelig mangan er tilgængelig for planteplankton til, at den ikke begrænser dens vækst.

Målinger i fjerntliggende områder i det sydlige ocean, på den anden side, har vist meget lavere mangankoncentrationer. Under en ekspedition på det britiske forskningsfartøj RRS JAMES CLARK ROSS gennem Drake Passage mellem Tierra del Fuego og Antarctic Peninsula i november 2018, Dr. Browning og hans team tog vandprøver. Mens han stadig var om bord, de brugte disse vandprøver og det fytoplankton, de indeholdt, til at udføre forsøg med hvilke næringsstoffer, der påvirker væksten, og hvilke der ikke gør det.

"Derved, vi var i stand til for første gang at demonstrere en manganbegrænsning for fytoplanktonvækst i midten af ​​Drake Passage. Tættere på kysten, jern var den begrænsende faktor, som forventet, "Dr. Browning rapporterer.

Efter ekspeditionen, teamet brugte yderligere modelberegninger til at vurdere implikationerne af de eksperimentelle resultater. Blandt andet, de fandt ud af, at manganbegrænsningen kan have været endnu mere udbredt i løbet af istiden, end den er i dag. "Dette ville gøre dette tidligere uberettiget for faktor til en central del af forståelsen af ​​istiderne, "siger Dr. Browning.

Imidlertid, fordi dette er den første rekord i en bestemt region i det sydlige ocean, yderligere forskning er nødvendig for bedre at forstå det geografiske omfang og tidspunktet for manganbegrænsning i det sydlige ocean. "Vi skal også stadig undersøge, hvilke faktorer der styrer mangankoncentrationer i havvand, og hvordan planteplankton tilpasser sig manganmangel. Alt dette er afgørende for at opbygge mere præcise modeller af, hvordan jordsystemet fungerer, ”Slutter Thomas Browning.