Il plancton sono piccoli organismi che vanno alla deriva con le correnti nei mari e negli oceani. Nonostante le loro piccole dimensioni, svolgono un importante ruolo planetario a causa della loro immensa quantità. Plancton fotosintetizzante, noto come fitoplancton, Per esempio, producono metà dell'ossigeno nell'atmosfera legando enormi quantità di anidride carbonica (CO ₂ ). Poiché l'Oceano Antartico intorno all'Antartide è molto ricco di sostanze nutritive, il fitoplancton può prosperare lì. È quindi una regione chiave per il controllo della CO . atmosferica ₂ concentrazioni.

Poiché altri nutrienti sono abbondanti, gli scienziati hanno finora ipotizzato che la quantità di ferro micronutriente disponibile determina quanto bene il fitoplancton prospera nell'Oceano Antartico. I ricercatori del GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel e del National Oceanography Centre del Regno Unito hanno ora pubblicato uno studio sulla rivista internazionale Comunicazioni sulla natura dimostrando per la prima volta che in alcune zone dell'Oceano Antartico, manganese, non ferro, è il fattore limitante per la crescita del fitoplancton.

"Questa è una scoperta importante per la nostra capacità di valutare i cambiamenti futuri, ma anche per capire meglio il fitoplancton in passato, " dice il dottor Thomas J. Browning di GEOMAR, autore principale dello studio.

Ricerche precedenti hanno suggerito che una maggiore crescita del fitoplancton nell'Oceano Antartico ha contribuito in modo determinante all'inizio delle ere glaciali negli ultimi 2,58 milioni di anni. Più fitoplancton è stato in grado di legare più CO ₂ , che è stato rimosso dall'atmosfera. Di conseguenza, le temperature medie globali sono ulteriormente diminuite. "Quindi è fondamentale capire esattamente quali processi regolano la crescita del fitoplancton nell'Oceano Antartico, " sottolinea il dottor Browning.

Infatti, insieme al ferro, il manganese è un altro micronutriente essenziale richiesto da ogni organismo fotosintetico, dalle alghe alle querce. Nella maggior parte dell'oceano, però, abbastanza manganese è disponibile per il fitoplancton da non limitarne la crescita.

Misurazioni in regioni remote dell'Oceano Antartico, d'altra parte, hanno mostrato concentrazioni di manganese molto più basse. Durante una spedizione sulla nave da ricerca britannica RRS JAMES CLARK ROSS attraverso il Passaggio di Drake tra la Terra del Fuoco e la Penisola Antartica nel novembre 2018, Il dottor Browning e il suo team hanno prelevato campioni d'acqua. Mentre era ancora a bordo, hanno usato questi campioni di acqua e il fitoplancton che contenevano per condurre esperimenti su quali nutrienti influenzano la crescita e quali no.

"Così facendo, siamo stati in grado di dimostrare per la prima volta una limitazione del manganese per la crescita del fitoplancton nel centro di Drake Passage. Più vicino alla riva, il ferro era il fattore limitante, come previsto, " Riferisce il dottor Browning.

Dopo la spedizione, il team ha utilizzato ulteriori calcoli del modello per valutare le implicazioni dei risultati sperimentali. Tra l'altro, hanno scoperto che la limitazione del manganese potrebbe essere stata ancora più diffusa durante le ere glaciali di quanto non lo sia oggi. "Ciò renderebbe questo fattore precedentemente inspiegato una parte centrale della comprensione delle ere glaciali, "dice il dottor Browning.

Però, perché questo è il primo record in una regione specifica dell'Oceano Antartico, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere meglio l'estensione geografica e la tempistica della limitazione del manganese nell'Oceano Antartico. "Dobbiamo anche studiare quali fattori controllano le concentrazioni di manganese nell'acqua di mare e come il fitoplancton si adatta alla scarsità di manganese. Tutto questo è fondamentale per costruire modelli più accurati di come funziona il sistema Terra, "Conclude Thomas Browning.