Per molti anni, gli scienziati hanno ipotizzato che seminare ferro nell'oceano potrebbe aiutare a prevenire il cambiamento climatico. Il ferro nell'acqua di mare favorisce la crescita del fitoplancton, che a sua volta divora l'anidride carbonica dall'atmosfera attraverso la fotosintesi. Il ferro consente fondamentalmente all'oceano di assorbire il carbonio.

Ma solo ferro disciolto, non le forme di particelle non disciolte, si pensava che stimolasse la crescita del fitoplancton, nonostante la bassa solubilità del ferro nell'acqua di mare e l'abbondanza di particolato di ferro nell'oceano. Ulteriore, si pensava che la quantità di ferro piuttosto che la sua firma chimica determinasse il tasso di crescita del fitoplancton.

Ora un team interdisciplinare di scienziati guidato da Elizabeth M. Shoenfelt e Benjamin Bostick del Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University ha scoperto che il ferro particolato stimola la crescita del fitoplancton, e che la forma chimica che assume il ferro particolato è fondamentale per la fotosintesi oceanica, non solo la quantità di ferro disponibile. Il team ha scoperto che il ferro nella polvere e nei sedimenti che proviene dai ghiacciai è più efficace nel promuovere la crescita del fitoplancton e la fotosintesi rispetto al ferro che si trova nella polvere di altre fonti. Ciò significa che i ghiacciai possono svolgere un ruolo più importante nel ciclo del carbonio di quanto si pensasse.

"Non è che il ferro solubile non abbia importanza, ma particolato, quali sono i maggiori componenti del ferro nell'oceano, può fare molto, " disse Bostick.

Le scoperte, pubblicato nell'edizione del 23 giugno della rivista Progressi scientifici , dimostrare che nella cultura di laboratorio, una diatomea costiera ben studiata cresce ugualmente bene con il ferro particolato rispetto al ferro solubile, e fino a 2,5 volte più veloce, e con maggiore efficienza fotosintetica, quando alimentato una forma di ferro particolato prodotto dalla frantumazione dei ghiacciai contro la roccia. Gli autori stimano che i tassi di assorbimento del carbonio delle diatomee che consumano ferro prodotto dai ghiacciai sarebbero cinque volte superiori a quelli che consumano ferro non glaciale quando si combinano tassi di crescita e fotosintesi maggiori.

Ricerche precedenti avevano dimostrato che durante i periodi glaciali, le concentrazioni oceaniche di ferro tendono ad aumentare. I ghiacciai frantumano il substrato roccioso ricco di ferro che si trova sotto il ghiaccio quando si estendono e si ritirano attraverso i cicli stagionali. La polvere di ferro risultante viene trasportata dal vento verso il mare. Ma nessuno aveva collegato le forme chimiche di ferro presenti nella polvere prodotta dai ghiacciai rispetto ad altre forme alla fotosintesi del fitoplancton.

"Fondamentalmente i ghiacciai producono fertilizzante per l'oceano, " ha detto Bostick. " Dimostriamo che non è solo la quantità di polvere che producono i ghiacciai, ma il fatto che i ghiacciai frantumino certi tipi di rocce fa una grande differenza".

Il team di ricerca ha preso la cosiddetta polvere glaciogenica che hanno usato nella coltura di laboratorio dalla regione della Patagonia del Sud America. Ma hanno detto che la mineralogia della polvere glaciogenica è simile in tutto il mondo. L'acqua che usavano proveniva dall'Oceano Antartico.

I risultati del team hanno aperto una serie di strade per la ricerca futura. Questi includono lo studio della documentazione geologica per identificare i cambiamenti nelle forme chimiche del ferro disponibili nell'oceano nel tempo, e abbinandoli alle fluttuazioni glaciali, disse Bostick. Ha detto che ulteriori studi potrebbero utilizzare la genetica per studiare come le diatomee usano il ferro.

"Vorremmo sapere meccanicamente come sta accadendo, " ha detto Bostick. "Questo ti permette di capire come il sistema può essere manipolato, così possiamo sapere come reagirebbe l'ambiente".

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University:blogs.ei.columbia.edu .