Campionamento di ferro nell'Oceano Meridionale. Credito:Pete Harmsen
La metà della vita marina negli oceani del mondo dipende dall'arricchimento del fitoplancton da parte del ferro disciolto, proprio come le piante alla base della catena alimentare sulla terra hanno bisogno di nutrienti per aiutarle a crescere.
Però, conoscenza dei processi attraverso i quali il ferro, utilizzato dal fitoplancton, viene rifornito all'ambiente marino e distribuito nelle profondità oceaniche è limitato a causa della scarsa disponibilità di dati.
Un nuovo studio condotto da IMAS pubblicato sulla rivista Geoscienze naturali ha condotto per la prima volta osservazioni in situ della rigenerazione batterica del ferro nella zona mesopelagica, la zona crepuscolare dove la luce non penetra, dall'Oceano Meridionale e dal Mar Mediterraneo.
L'autore principale, il dott. Matthieu Bressac, ha affermato che la ricerca ha scoperto che il ferro proveniente da fonti organiche si dissolve fino a 100 volte in modo più efficiente nell'acqua subantartica fredda rispetto al ferro nella polvere soffiata dal deserto nelle acque più calde del Mediterraneo.
"Il ferro è fondamentale per il fitoplancton alla base della catena alimentare marina e quindi per la produttività della vita nell'oceano, " disse il dottor Bressac.
"Dove il ferro scarseggia, come in gran parte dell'Oceano Meridionale, l'oceano è più simile a un deserto, con meno vita marina.
"Ma abbiamo una comprensione limitata della provenienza del ferro disciolto nell'oceano e di come si distribuisce in strati profondi come la zona mesopelagica, che è un importante serbatoio di ferro per l'oceano di superficie.
"Il nostro studio ha combinato le nostre osservazioni con modelli biogeochimici, evidenziando i ruoli contrastanti dell'organico (nella materia viva, chiamato ferro biogenico) e ferro trasportato dal vento (litogenico).
"Abbiamo scoperto che l'efficienza del ferro che entra nell'oceano profondo è significativamente maggiore quando i flussi di ferro sono essenzialmente biogenici rispetto a quando è presente materiale litogenico.
"Il rifornimento della zona mesopelagica con ferro è quindi fortemente condizionato dalla composizione del ferro esportato, " disse il dottor Bressac.
Il coautore di IMAS, il professor Philip Boyd, ha affermato che una migliore comprensione delle distribuzioni del ferro marino è importante per informare i modelli e le previsioni dei probabili cambiamenti nella chimica e nella produttività degli oceani al variare del clima.
"Controllando la produttività della vita marina, il ferro disciolto è fondamentale per il ciclo del carbonio, dove CO . atmosferica 2 viene assorbito dal fitoplancton e sequestrato sul fondo marino mentre gli organismi muoiono e affondano.
"Le nostre simulazioni rivelano che l'effetto combinato delle particelle litogene e della dinamica oceanica è responsabile di un'importante ridistribuzione del ferro disciolto nei primi 1000 metri della colonna d'acqua, non solo nelle regioni vicine ai deserti, ma anche su scala globale.
"Con i cambiamenti climatici questi effetti rischiano di essere accentuati, con significative ripercussioni sulla produttività oceanica e sull'efficacia del ciclo del carbonio, " ha detto il professor Boyd.