撒哈拉沙尘转化为大西洋彼岸的海洋生命燃料

撒哈拉沙尘中的铁在长距离运输过程中变得更具生物活性,有助于海洋生物和海洋碳固定。这一过程对全球生态系统和气候有重大影响。来源:SciTechDaily.com

随着携带尘埃的铁元素从撒哈拉沙漠越来越远

大气中的反应使得铁元素越来越适合维持生命。铁是 WhatsApp 数据 生命所必需的微量营养素,在呼吸、光合作用和成等过程中发挥着至关重要的作用。在现代海洋中,铁常常是一个限制因素,这意味着提高铁的可用性可以促进浮游植物的碳固定,从而可能影响全球气候。

铁元素通过河流、冰川融化、热液活动,尤其是风,最终进入海洋和陆地生态系统。但并非所有的铁元素化学形式都是“生物反应性的”,也就是说,并非所有的铁元素都能被生物从环境中吸收。

佛罗里达州立大学副教授杰里米·欧文斯博士是《海洋科学前沿》新研究的共同作者,他说:“我们在这里表明,从撒哈拉沙漠向西吹过大西洋的尘埃中含有的铁,其特性会随着吹拂的距离而改变:距离越远,铁的生物反应性就越

“这种关系表明,大气中的化学过程将生物反应性较低的铁转化为更容易获取的形式。”

问题的核心

WhatsApp 数据

欧文斯及其同事测量了国际海洋发现 有关英格兰北部的 29 项统计数据让您感到自豪! 计划 (IODP) 及其早期版本收集的大西洋海底钻芯中的生物反应性和总铁含量。IODP 旨在提高我们对气候变化和海洋条件、地质过程和生命起源的理解。研究人员根据与所谓的撒哈拉-萨赫勒尘埃走廊的距离选择了四个岩芯。后者从毛里塔尼亚延伸到乍得,是顺风地区尘埃铁的重要来源。

最靠近这条走廊的两个岩心分别位于毛里塔尼亚西北部以西约 200 公里和 500 公里处,第三个位于大西洋中部,第四个位于佛罗里达以东约 500 公里处。作者研究了这些岩心的上部 60 至 200 米,反映了过去 12 万年(即上一次间冰期以来)的沉积物。

他们用等离子质谱仪测量了这些岩心的总铁浓度以及铁同位素浓度。这些同位素数据与撒哈拉沙漠的尘埃一致。

然后,他们利用一系列化学反应揭示了沉积物中以碳酸铁、针铁矿、赤铁矿、磁铁矿和黄铁矿形式存在的总铁含量。这些矿物中的铁虽然不具有生物反应性,但很可能是通过海底的地球化学过程由更具生物反应性的形式形成的。

欧文斯说:“与以前的研究不同,我们关注的是总铁含量,而是测量那些能够轻易溶解在海洋中、可以被海洋生物代谢的铁。”

“沉积物中只有一小部分铁元素可被生物利用,但在铁元素从其原始来源运输的过程中,这一部分可能会发生变化。我们旨在探索这些关系。”

随风飘荡

结果表明,最西边岩芯中生物活性铁的比 新加坡号码数据 例低于最东边岩芯。这意味着相应更大比例的生物活性铁已从尘埃中流失,并可能被水柱中的生物利用,因此从未到达底部的沉积物。

“我们的研究结果表明,在长距离大气运输过程中,原本不具有生物反应性的尘埃结合铁的矿物性质发生了变化,使其更具生物反应性。这些铁随后被浮游植物吸收,然后才能到达海底,”加州大学河滨分校教授、该研究的最后一位作者蒂莫西·莱昂斯博士说。

莱昂斯说:“我们得出的结论是,到达亚马逊盆地和巴哈马群岛等地区的尘埃可能含有特别易溶解且可供生命利用的铁,这要归功于它们距离北非很远,因此受大气化学过程的影响时间更长。”

“运输的铁似乎刺激了生物过程,就像铁肥对海洋和大陆生命的影响一样。这项研究是一个概念验证,证实了含铁尘埃可以对远离其来源的生命产生重大影响。”

参考文献:“尘埃的远距离运输增强了海洋铁的生物利用度”,作者

资金来源:美国国家科学基金会、星生物学、阿尔弗雷德·P·斯隆基金会、NASA 天体生物学研究所、NASA 天体生物学研究跨学科联盟 。