L'ossigeno nell'acqua di mare non è solo vitale per la maggior parte degli organismi marini, le sue concentrazioni influenzano anche la chimica dell'oceano e quella dell'atmosfera sovrastante. Nelle regioni oceaniche con pochissimo ossigeno, Per esempio, grandi quantità del potente gas serra protossido di azoto, chiamato anche gas esilarante, sono prodotti tramite processi biogeochimici e possono quindi essere rilasciati nell'atmosfera.

Anche se lungo alcuni dei confini orientali dell'Oceano Atlantico esiste una zona minima naturale di ossigeno moderato (OMZ), l'Omz Atlantico, a differenza delle OMZ degli oceani Indiano e Pacifico, non era considerata una regione con concentrazioni di ossigeno estremamente basse. Nuove scoperte di un team di ricerca internazionale guidato dal Kiel Excellence Cluster "Future Ocean" e dal GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel, però, ora implica che questa immagine deve essere corretta. Questo studio è stato pubblicato ieri sulla rivista Nature Publishing Group Rapporti scientifici .

"Il motivo per cui le regioni a bassissimo contenuto di ossigeno nell'Atlantico sono finora sfuggite alla ricerca è semplice:sono relativamente piccole e mobili in contrasto con il ben noto, zone minime di ossigeno grandi e stazionarie", spiega il dottor Damian Grundle del Bermuda Institute of Ocean Sciences, primo autore del presente studio e, fino a poco tempo fa, uno scienziato al "Future Ocean"/GEOMAR. Concentrazioni di ossigeno estremamente basse si verificano nell'Atlantico in vortici oceanici fino a 100 chilometri di diametro, che migrano verso ovest attraverso l'oceano dalla costa dell'Africa occidentale. Tali vortici sono difficili da rilevare con i metodi di osservazione convenzionali, e richiedono una combinazione di satellite, osservazioni su alianti e navi.

La prima osservazione di un vortice di ossigeno basso nell'Oceano Atlantico, però, è stata rilevata dall'Osservatorio oceanico di Capo Verde, un progetto che include un ormeggio per l'osservazione dell'oceano a nord dell'isola capoverdiana di São Vicente. "Avevamo una prima indicazione dell'esistenza di questi vortici speciali ma ancora nessuna informazione esatta dal loro interno, " riferisce il chimico marino Dr. Björn Fiedler di GEOMAR, che ha guidato il progetto.

Con il sostegno finanziario del Kiel Cluster of Excellence "The Future Ocean", un gruppo interdisciplinare di scienziati ha aspettato la loro prossima occasione. È arrivato nel 2014:per mezzo dell'osservazione satellitare hanno scoperto un potenziale vortice di ossigeno basso, che si formò al largo della costa della Mauritania e migrò verso Capo Verde. Da li, il team ha schierato portatori di sensori autonomi, cosiddetti alianti, per intercettare il vortice. Mentre si avvicinava alle isole, i ricercatori sono stati anche in grado di prelevare campioni d'acqua direttamente dal centro del vortice con la nave da ricerca capoverdiana ISLANDIA.

"Anche il caso ci ha aiutato. All'epoca in cui abbiamo indagato sul vortice, la nave da ricerca tedesca METEOR ha condotto una spedizione pianificata da tempo per il Collaborative Research Center 754 Kiel al largo di Capo Verde. Abbiamo rapidamente convinto i nostri colleghi a campionare il vortice, pure, " afferma il Dr. Fiedler. Aggiunge:"Senza le buone infrastrutture sulle isole di Capo Verde e la cooperazione a lungo termine con i nostri colleghi lì, questa campagna non sarebbe stata possibile".

Successivamente i dati ottenuti e i campioni di acqua sono stati valutati fisicamente, biogeochimica e biologica. "In tutta una serie di pubblicazioni, siamo stati in grado di acquisire nuove entusiasmanti intuizioni sul fenomeno finora sconosciuto nell'Atlantico, "dice il dottor Fiedler.

L'ultimo studio, ora pubblicato in Rapporti scientifici , dimostra che al centro del vortice, i più alti livelli di protossido di azoto gas serra mai misurati in aperto Atlantico sono stati trovati in soli 100 metri di profondità dell'acqua. Ciò può essere attribuito a processi che possono esaurire l'azoto nutriente della pianta dall'oceano, produrre, tra l'altro, protossido di azoto in grandi quantità, e sottolinea inoltre che gli scienziati dovrebbero ora considerare di rivedere la nostra comprensione dei cicli chimici nell'Atlantico.