Dybhav og sedimenter bringer jern til antarktiske farvande, finder forsker

Dybhav og sedimenter bringer jern til antarktiske farvande. Jernet, der befrugter vandet omkring Antarktis, kommer for det meste fra det dybe, opadstigende vand og sedimenterne omkring kontinentet.

Den konklusion er draget fra feltundersøgelser foretaget af NIOZ havbiogeokemiker Hung-An Tian i Amundsenhavet og Weddellhavet. "Jern spiller en central rolle i det antarktiske økosystem og potentielt også i klimaet," siger Tian. "Men i mellemtiden ved vi stadig meget lidt om den nøjagtige bogføring af jern i det sydlige Ocean." Hung-An Tian forsvarer sin ph.d. afhandling den 15. marts ved Utrecht University.

Jern er en såkaldt begrænsende faktor for algevækst i farvandet omkring Antarktis. Skulle der være mere jern i vandet, så ville flere alger komme til at blomstre (og dø). De ville fange mere kulstof og måske lagre mere kulstof på bunden af ​​havet.

Dette har tidligere bragt dristige iværksættere til den hypotese, at kunstig gødskning af Sydhavet med ekstra jern ville opfange mere kulstof og dermed løse en lille smule af den klimakrise, vi er i. Tian advarer om, at det i mellemtiden har vist sig dette. er ikke så effektiv eller risikofri som oprindeligt antaget.

"Men klimaændringerne i sig selv ændrer også mængden af ​​jern, der naturligt tilføres det sydlige ocean, hvor især smeltende gletsjere blev anset for at være en vigtig kilde. Med min forskning har jeg forsøgt at udfylde nogle huller i vores viden om jern i det sydlige ocean."

Tian var i stand til at spore jernets oprindelse i det sydlige ocean, takket være isotoper. Jern kommer i forskellige kemiske former, såsom ⁵⁴ Fe og ⁵⁸ Fe.

"Ved at analysere jernisotoperne fik jeg fingeraftryk, hvor jern kom fra. Men det lyder lettere sagt end gjort. Til disse analyser har jeg brug for en til fire liter havvand pr. prøve på grund af de ekstremt lave koncentrationer af jern i det sydlige ocean. Med 600 prøver taget pr. ekspedition, jeg deltog i, det betyder, at jeg bragte en stor beholder fuld af antarktisk vand tilbage til Texel."

Opstrømning og synkning

Hjemme på NIOZ udviklede Tian en protokol til analyse af jernisotoperne i dette vand. "Dette var aldrig blevet gjort før på vores institut. Det krævede meget håndarbejde og et ekstremt rent laboratoriemiljø og instrumentering. Men det var det værd," tilføjer han.

"Jeg var i stand til at vise, at i Amundsenhavet, vest for den antarktiske halvø, hentes jernet op fra bunden af ​​relativt varmt, opstrømmende vand og kontinentale sedimenter. Hidtil har man troet, at opløst jern kan komme fra afsmeltningen. ishylde, men som hovedsageligt indeholder partikelformet jern i stedet for opløst jern. Denne kombination af jern fra dybt vand og sedimenter vil sandsynligvis få alger til at blomstre ved overfladen."

I Weddellhavet, øst for den antarktiske halvø, er der ingen væsentlig opstrømning. I stedet synker det tætte og salte vand, der bliver tilbage, når der dannes (relativt frisk) havisen, til bunds. "Jeg fandt masser af jern tilført fra de dybe sedimenter i Weddellhavet, men dette jern forsvinder, når vandet blandes med andre vandmasser i dybet".

"Takket være den avancerede prøvetagningsteknologi og kemiske analyse er vi nu i et hurtigt tempo for at forstå, hvordan jernets kredsløb har ændret sig i det sydlige ocean, og hvordan det yderligere påvirker klimasystemet," siger Tian. "Jo mere vi forstår, jo mere præcist kan vi forudsige de positive eller negative virkninger af jerngødskning på havmiljøet og klimasystemerne."

Flere oplysninger: Forsvar af speciale:www.uu.nl/agenda/promotie-sour … rn-ocean-and-coastal

Leveret af Royal Netherlands Institute for Sea Research