Durante l'ultima era glaciale circa 20, 000 anni fa, la polvere contenente ferro ha agito come fertilizzante per il fitoplancton marino nel Pacifico meridionale, promuovere la CO ₂ sequestro e quindi il raffreddamento glaciale della Terra. Ma da dove viene la polvere? Ricercatori guidati dal Dr. Torben Struve, geoscienziato presso l'Università di Oldenburg, Germania, hanno studiato questa questione aperta della storia del clima, che è rilevante anche rispetto all'attuale cambiamento climatico.

Usando carote di sedimenti dal fondo del mare, hanno scoperto che gran parte della polvere depositata nel sud del Pacifico in quel momento aveva viaggiato molto a lungo. Fino all'80% della polvere proveniva dall'attuale Argentina nordoccidentale, da dove è stato trasportato quasi completamente in tutto il mondo dai venti prevalenti da ovest. Dopo un viaggio fino a 20, 000 chilometri, ha contribuito in modo significativo all'aumento dell'immissione di ferro nel Pacifico meridionale glaciale. L'ingresso di polvere dall'Australia, che oggi domina nel Pacifico meridionale, svolto solo un ruolo secondario. Il team di ricerca ha pubblicato sulla rivista queste nuove intuizioni sui meccanismi di immissione naturale del ferro nell'Oceano Antartico Comunicazioni sulla natura .

"Abbiamo analizzato l'impronta chimica della polvere e l'abbiamo confrontata con i dati geologici di diversi continenti. È stato un lavoro laborioso, come un puzzle, "dice Struve, uno scienziato post-dottorato nel gruppo di ricerca "Marine Isotope Geochemistry" presso l'Istituto di chimica e biologia dell'ambiente marino (ICBM) dell'Università. Il team comprendeva ricercatori del suo gruppo e colleghi dell'Alfred Wegener Institute-Helmholtz Center for Polar and Marine Research, Bremerhaven (Germania), e dalla Columbia University, New York (Stati Uniti).

I ricercatori hanno campionato 18 carote di sedimenti dal Pacifico meridionale tra l'Antartide, Nuova Zelanda e Cile, un'area di studio che è grosso modo la dimensione della Russia. Successivamente, hanno studiato la composizione chimica della polvere contenuta nei campioni. "Questa polvere alla fine deriva dalla roccia, che ha proprietà caratteristiche a seconda del luogo di origine e della storia geologica in modo che ogni fonte abbia la propria firma, "Struve spiega.

I ricercatori si sono concentrati sui metalli in tracce, in particolare gli elementi delle terre rare e gli isotopi specifici, cioè varianti di diverso peso, degli elementi neodimio, piombo e stronzio. Questa firma è conservata per milioni di anni e fornisce quindi informazioni affidabili sull'origine delle particelle di roccia anche dopo 20, 000 anni.

A quel tempo, l'ultima era glaciale era al suo apice. Secondo i risultati, i venti occidentali hanno soffiato particelle di polvere dal lato orientale delle Ande centrali in Sud America attraverso l'Atlantico e l'Oceano Indiano. Come tale, la polvere ferrosa è stata trasportata una volta in tutto il mondo prima di essere depositata alle medie latitudini del Pacifico meridionale. Poiché le alghe in queste acque di solito mancano di ferro come nutriente cruciale per la crescita, la polvere contenente ferro agisce come fertilizzante naturale fino ad oggi.

Come tutte le piante, fitoplancton - alghe microscopiche - assorbe il carbonio per mezzo della fotosintesi e riduce così la proporzione di anidride carbonica (CO ₂ ) nell'atmosfera. Secondo Struve, il grande aumento dell'immissione di polvere minerale ferrosa in questa regione marina, principalmente dal Sud America, potrebbe aiutare a spiegare "come la Terra abbia potuto diventare così fredda in quel momento".

Era già noto che l'apporto di ferro durante l'ultima era glaciale era molto più elevato rispetto all'attuale periodo caldo. "Ma siamo rimasti sorpresi di scoprire che le fonti e le vie di trasporto della polvere erano completamente diverse da oggi e anche diverse da quanto ci saremmo aspettati".

Il team di ricerca conclude che le emissioni di polveri insolitamente elevate dal Sud America devono aver contribuito in modo significativo alla riduzione di CO ₂ nell'atmosfera dell'era glaciale. L'immissione di polveri minerali ferrose ha ridotto la CO ₂ livello dell'atmosfera fino a 40 ppm ("parti per milione"). Ciò corrisponde a quasi la metà della CO . naturale ₂ variazione dell'atmosfera negli ultimi 400, 000 anni pari a 100 ppm. Per mettere questo in prospettiva, dall'inizio dell'industrializzazione, le emissioni antropiche hanno aumentato la CO ₂ livello da circa 280 a circa 415 ppm.

Oggi, nell'area di studio non si rilevano polveri provenienti dal Sudamerica. "Il riscaldamento globale ha modificato i venti e le condizioni ambientali nelle regioni di origine, "Struve dice, che continua a studiare le carote di sedimento. Insieme ai suoi colleghi, vuole scoprire come è cambiata la composizione della polvere dal picco dell'era glaciale e come questo possa aver contribuito al cambiamento climatico.