Hydrotermiske ventilationsåbninger kan tilføje gammelt kulstof til havvandene

Jordens oceaner spiller en central rolle i det globale kulstofkredsløb. Når havvand bevæger sig og blandes, det lagrer og transporterer enorme mængder kulstof i form af opløste organiske og uorganiske kulstofmolekyler. Imidlertid, de forskellige kilder og skæbner for marint opløst organisk kulstof (DOC) er komplekse, og der er stadig meget at lære om dens dynamik - især efterhånden som klimaændringerne skrider frem.

Carbon isotopforhold kan hjælpe med at bestemme alderen af ​​DOC, som giver ledetråde til dens kilde og rejse gennem kulstofkredsløbet. Fotosyntetiske organismer i overfladevand menes at producere de fleste marine DOC, men radiocarbon-datering viser, at marine DOC er tusinder af år gammel, så der er behov for mere information for at afklare, hvordan det blander sig og dvæler i havet.

Stoler på radiocarbondatering af havvandsprøver indsamlet under et forskningstogt i 2016-2017, Druffel et al. give ny indsigt i DOC-dynamikken i det østlige Stillehav og det sydlige Ocean. Deres undersøgelse giver støtte til en hypotese om, at hydrotermiske ventilationsåbninger kunne være en vigtig kilde til DOC i denne region.

Mens han rejste sydpå ombord på NOAA's R/V Ronald H. Brown, forskerne indsamlede havvandsprøver på flere steder, herunder fra en station nær Antarktis til et sted ud for det nordvestlige Stillehav. Dele af deres vej fulgte East Pacific Rise, et nøgleområde med hydrotermisk aktivitet ud for Sydamerikas vestkyst.

Radiocarbon-datering af prøverne muliggjorde konstruktion af en profil af isotopforhold fundet i både DOC og opløst uorganisk kulstof (DIC) i forskellige dybder for hvert undersøgt sted. Analyse af disse profiler viste, at begge former for opløst kulstof ældes på samme måde, som de transporteres nordpå i dybt vand. Ifølge forfatterne, dette tyder på, at nordgående transport er den vigtigste faktor, der styrer den isotopiske sammensætning af både DOC og DIC i disse dybe farvande.

I mellemtiden radiocarbon-dataene indikerer, at hydrotermiske åbninger forbundet med East Pacific Rise kan bidrage med gammel DOC til havvandene. I tråd med tidligere forskning, resultaterne tyder på muligheden for, at kemoautotrofe mikrober ved disse åbninger kan "spise" DIC fra gamle kilder, konvertere det til DOC, der frigives i havet.

Yderligere forskning vil være nødvendig for at bekræfte, om hydrotermiske ventilationsåbninger faktisk bidrager med betydelige mængder af gammel DOC til havvand, påvirker dets isotopsammensætning. Hvis så, modeller for global havcirkulation skal muligvis justeres for at tage højde for dette bidrag.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.