Le emissioni delle centrali elettriche a carbone in Cina stanno fertilizzando l'Oceano Pacifico settentrionale con un nutriente metallico importante per la vita marina, secondo le nuove scoperte di un gruppo di ricerca guidato dalla USC.

I ricercatori ritengono che questi metalli potrebbero cambiare l'ecosistema oceanico, anche se non è chiaro se sarebbe in meglio o in peggio.

Lo studio mostra che il fumo delle centrali elettriche trasporta ferro e altri metalli nelle acque superficiali dell'Oceano Pacifico settentrionale mentre i venti occidentali soffiano emissioni dall'Asia al Nord America. Le misurazioni dei picchi mostrano che fino a quasi il 60% del ferro in un'ampia fascia della parte settentrionale dell'oceano proviene dalle ciminiere.

"Si è capito da tempo che la combustione di combustibili fossili altera il clima della Terra e gli ecosistemi oceanici rilasciando anidride carbonica nell'atmosfera, " disse Seth John, autore principale dello studio e assistente professore di Scienze della Terra presso l'USC Dornsife College of Letters, Arti e Scienze. "Questo lavoro mostra che la combustione di combustibili fossili ha un effetto collaterale:il rilascio di ferro e metalli nell'atmosfera che trasportano migliaia di chilometri e si depositano nell'oceano dove possono avere un impatto sugli ecosistemi marini".

"Alcuni depositi di metalli potrebbero aiutare la vita marina a prosperare mentre danneggiano altre forme di vita, '' Ha aggiunto. "Ci sono inevitabili compromessi quando la chimica dell'acqua dell'oceano cambia".

Lo studio è stato pubblicato giovedì in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . Ricercatori dell'USC, Università della Columbia, Università di Washington, MIT e l'Università delle Hawaii, tra gli altri, collaborato.

Il team guidato dall'USC conferma che i metalli oceanici provengono dalla Cina

Mentre la polvere minerale trasportata dal vento dai deserti è stata a lungo considerata un'importante fonte di ferro per aprire le acque oceaniche, il nuovo studio mostra come le fonti artificiali contribuiscono con importanti micronutrienti di cui il plancton e le alghe hanno bisogno. Inoltre, lo studio mostra come la combustione di combustibili fossili influenzi non solo il riscaldamento globale ma anche gli ambienti marini, pure.

Precedenti studi hanno mostrato stime ampiamente divergenti su quanto ferro viene trasportato da varie fonti terrestri all'oceano, soprattutto da fonti antropiche. Il ferro è un fattore limitante chiave per la produttività marina per circa un terzo degli oceani del mondo.

Anziché, il team di ricerca guidato dall'USC ha misurato i metalli nell'acqua di mare superficiale. Si sono concentrati su una parte remota dell'Oceano Pacifico, centinaia di miglia a nord delle Hawaii e circa a metà strada tra il Giappone e la California. La regione è sottovento rispetto alle emissioni industriali nell'Asia orientale.

A maggio 2017, salirono a bordo di una nave da ricerca e prelevarono campioni d'acqua lungo un transetto nord-sud a latitudini comprese tra 25 gradi e 42 gradi nord. Hanno trovato concentrazioni massime di ferro intorno alla metà, che corrispondeva a un grande evento di vento sull'Asia orientale un mese prima. Le concentrazioni di picco di ferro sono circa tre volte maggiori rispetto alle misurazioni dell'oceano di fondo, lo studio mostra.

Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che elevate concentrazioni di piombo coincidevano con i punti caldi del ferro. Altre ricerche hanno dimostrato che la maggior parte del piombo sulla superficie dell'oceano proviene da fonti artificiali, comprese le cementerie, centrali a carbone e fonderie di metalli.

Inoltre, i metalli nei campioni di acqua di mare recano tracce rivelatrici di fonti industriali cinesi, lo studio dice.

"Quando abbiamo raccolto campioni nell'oceano, abbiamo scoperto che le "impronte digitali" dell'isotopo di ferro e dell'isotopo di piombo dell'acqua di mare corrispondevano a quelle dell'inquinamento antropogenico dell'Asia, " ha detto Paulina Pinedo-Gonzalez, uno scienziato post-dottorato della USC e autore di studi che ora si trova al Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University.

Finalmente, gli scienziati hanno anche escluso la risalita dall'oceano profondo come fonte di metalli testando campioni d'acqua in profondità.

Cosa significa l'abbondanza di metalli per la vita marina?

Lo studio ha importanti implicazioni per la vita marina nell'oceano. Il Pacifico settentrionale è particolarmente carente di ferro, un micronutriente fondamentale, quindi un afflusso di metalli e altre sostanze può aiutare a costruire le basi per un nuovo ecosistema:una "buona notizia, esito di cattive notizie per la Terra.

"Le particelle microscopiche contenenti ferro rilasciate durante la combustione del carbone hanno un impatto sulla crescita delle alghe nell'oceano, e quindi l'intero ecosistema per il quale le alghe costituiscono la base della catena alimentare, " John ha spiegato. "A breve termine, potremmo pensare che il ferro nell'inquinamento sia benefico perché stimola la crescita del fitoplancton, che poi estraggono l'anidride carbonica dall'atmosfera man mano che crescono per compensare parte dell'anidride carbonica rilasciata durante il processo di combustione iniziale.

"Però, è totalmente insostenibile come soluzione di geoingegneria a lungo termine a causa degli effetti deleteri dell'inquinamento sulla salute umana. Così, il messaggio da portare a casa è forse una migliore comprensione di un effetto collaterale non intenzionale della combustione del carbone e dei modi in cui ciò può avere un impatto sugli ecosistemi oceanici a migliaia di chilometri di distanza".