Australske skovbrande udløste massiv algeopblomstring i det sydlige Ocean

Skyer af røg og aske fra skovbrande, der hærgede Australien i 2019 og 2020, udløste udbredte algeopblomstringer i det sydlige ocean tusindvis af kilometer medvind mod øst, finder en ny Duke University-ledet undersøgelse foretaget af et internationalt hold af videnskabsmænd.

Den peer-reviewede undersøgelse, udgivet 15. september i Natur , er den første, der endegyldigt forbinder en storstilet reaktion i livet i havet til befrugtning med pyrogene - eller brandfremstillede - jernaerosoler fra en naturbrand.

Den viser, at små aerosolpartikler af jern i den vindbårne røg og aske befrugtede vandet, da de faldt ned i det, leverer næringsstoffer til brændstofopblomstringer i et omfang uden fortilfælde i den region.

Opdagelsen rejser spændende nye spørgsmål om den rolle, naturbrande kan spille for at stimulere væksten af ​​mikroskopiske marine alger kendt som fytoplankton, som optager store mængder klimavarmende kuldioxid fra Jordens atmosfære gennem fotosyntese og er grundlaget for det oceaniske fødenet.

"Vores resultater giver stærke beviser på, at pyrogent jern fra skovbrande kan befrugte havene, potentielt kan føre til en betydelig stigning i kulstofoptagelse af fytoplankton, sagde Nicolas Cassar, professor i biogeokemi ved Duke's Nicholas School of the Environment.

Algeopblomstringen, der blev udløst af de australske naturbrande, var så intense og omfattende, at den efterfølgende stigning i fotosyntesen midlertidigt kan have opvejet en væsentlig del af brandenes CO2. ₂ emissioner, han sagde. Men det er stadig uklart, hvor meget af kulstoffet, der absorberes af den begivenhed, eller af algeopblomstring udløst af andre skovbrande, forbliver sikkert gemt væk i havet, og hvor meget der frigives tilbage til atmosfæren. At fastslå, at det er den næste udfordring, sagde Cassar.

Store naturbrande, som de rekordstore flammer, der ødelagde dele af Australien mellem 2019 og 2020 og de brande, der nu raser i det vestlige USA, Sibirien, Amazonas, Middelhavet og andre steder, forventes at forekomme hyppigere og hyppigere med klimaændringer, bemærkede Weiyi Tang, en postdoc-stipendiat i geovidenskab ved Princeton University, som var med til at lede undersøgelsen som ph.d.-kandidat i Cassars laboratorium hos Duke.

"Disse brande repræsenterer en uventet og tidligere underdokumenteret påvirkning af klimaændringer på havmiljøet, med potentielle tilbagemeldinger om vores globale klima, " sagde Tang.

Pyrogene aerosoler dannes, når træer, børste og andre former for biomasse afbrændes. Aerosolpartikler er lette nok til at blive transporteret i en brands vindbårne røg og aske i måneder, ofte over lange afstande.

Mens den nye undersøgelse fokuserede på naturbrandes påvirkninger i det sydlige ocean, andre regioner, inklusive det nordlige Stillehav og områder nær ækvator, hvor der er dybere, koldere vand stiger til overfladen, "bør også være lydhør over for jerntilsætninger fra aerosoler fra skovbrande, " sagde Joan Llort, en postdoc-stipendiat i marin biogeokemi ved Barcelona Supercomputing Center, der var med til at lede undersøgelsen som forsker ved University of Tasmanias Institute of Marine and Antarctic Studies.

Cassar og Richard Matear fra Australiens nationale videnskabsagentur, CSIRO, var tilsvarende forfattere af undersøgelsen, som blev udført af forskere fra University of Tasmania, hertug, Barcelona Supercomputing Center, CSIRO Oceans and Atmosphere-programmet, og Plymouth Marine Laboratory.

Forskerne brugte satellitobservationer, robotiske havflydere, atmosfærisk transportmodellering og målinger af atmosfærisk kemi for at spore spredningen af ​​pyrogene jernaerosoler fra de australske naturbrande og måle deres indvirkning på havproduktiviteten.