Il micronutriente ferro (Fe) è riconosciuto come un fattore chiave nel controllo della produttività primaria oceanica, e di conseguenza incidendo sul ciclo del carbonio e sull'ecosistema marino. L'area ad alta latitudine del Pacifico settentrionale è una delle tre principali regioni ad alto contenuto di nutrienti e bassa clorofilla (HNLC) sulla Terra. Anche, la crescita del fitoplancton è limitata dalla disponibilità di Fe. Cambiamento climatico, si prevede che le attività umane e l'acidificazione degli oceani influenzeranno la disponibilità e il trasporto di Fe nell'oceano. Perciò, è di grande importanza studiare il ciclo del Fe e fare previsioni affidabili per il futuro.

"Come risultato dell'attività umana, la quantità e la composizione del Fe indotta dalla decomposizione atmosferica è cambiata e ha influenzato l'oceano. Dopo essersi depositato nell'oceano, la distribuzione e il trasporto di Fe è determinato principalmente da processi fisici, per esempio., miscelazione e risalita. Così, chiarire le fonti e il trasporto del Fe biologicamente disponibile sono questioni scientifiche fondamentali per comprendere l'ecosistema marino, " spiega il dottor Fei Chai, un ricercatore presso il Secondo Istituto di Oceanografia e corrispondente autore di un rapporto di progetto recentemente pubblicato in Lettere di scienze atmosferiche e oceaniche .

"La disponibilità biologica di Fe nell'oceano dipende anche dalla quantità e dalla forza dei ligandi complessi organici. La distribuzione spaziale dei ligandi che legano il Fe è molto variabile, con più ligandi trovati nel Pacifico nordoccidentale rispetto al Pacifico nordorientale. Anche, la forza dei ligandi è principalmente influenzata dal pH dell'acqua, con un pH più basso che riduce la forza dei ligandi e diminuisce il tasso di assorbimento del Fe delle diatomee. Perciò, sotto l'influenza dell'acidificazione degli oceani, la distribuzione e la forza dei ligandi che legano il Fe cambieranno considerevolmente, con conseguenti impatti sull'ecosistema del Pacifico settentrionale, " aggiunge il dottor Chai.

Il dottor Fei Chai e il suo team, dal Secondo Istituto di Oceanografia, svilupperà e utilizzerà un modello accoppiato fisico-biologico-Fe, denominato ROMS-CoSiNE-Fe, nel Pacifico settentrionale. Il modello incorporerà il ciclo del Fe per il Pacifico settentrionale superiore e farà previsioni sulla produzione primaria e sugli ecosistemi marini in futuro. Il progetto è finanziato dalla National Natural Science Foundation of China dal 2018 al 2022.

"Questi studi esploreranno le fonti e il trasporto di Fe biologicamente disponibile nella regione HNLC. I risultati possono fornire consulenza scientifica alle parti interessate sulla fattibilità di condurre la fertilizzazione con Fe oceanica, "dice il dottor Chai, "Nel futuro, speriamo di capire meglio il tasso di assorbimento di Fe da parte del fitoplancton e fare previsioni sui cambiamenti nell'ecosistema marino del Pacifico settentrionale".