Ново изследване, посветено на химичния състав на океанските води, когато Земята е преминавала през ледникови периоди, помага да се открият отговори на въпроси, които от две десетилетия ангажират вниманието на учените.
Един от спорните въпроси касае нивата на CO2, които са постъпвали в океаните през ледникови периоди вследствие на т.нар. „биологична помпа“ – процес, при който атмосферният въглероден диоксид се абсорбира от фитопланктона и по-късно се отлага на дъното на океаните, след като микроорганизмите умрат. Разрешаването на тази част от пъзела на въглеродния цикъл е важна стъпка, защото ще помогне да се подобри точността на климатичните модели. Също така, ще бъде възможно да се предвиждат начините, по които ще протичат океанските процеси в бъдеще в условията на променящия се климат.
Изследването се провежда от учени от IMAS и Университета в Ливърпул. Резултатите от него са публикувани в списание Nature Communications. От работата на експертите става ясно, че по време на ледниковите периоди в тропичните ширини фитопланктонът е абсорбирал високи нива на CO2, което се дължи на „наторяването“ му с прах, богат на желязо, издухван към океанските простори. Водещият автор в изследването, д-р Пиърс Бюкенън обяснява, че досегашните модели могат да обяснят само част от количествата CO2, които попадат в океаните по време на ледникови периоди, вследствие на биологичната помпа.
„По време на последните ледникови периоди, нивата на въглероден диоксид в атмосферата са по-ниски, но са по-високи в океаните, отколкото днешните. Научните модели, обаче, не са в състояние да отчетат всички допълнителни емисии CO2, който е абсорбиран от океаните“, пише д-р Бюкенън. „Основната хипотеза е, че богат на железни съединения прах, издухван от ветровете от ледниковите ландшафти, е стимулирал растежа на фитопланктона във високите географски ширини. Това обяснява обаче само една трета от допълнителните нива въглероден диоксид, абсорбиран чрез биологичната помпа; другите две трети на практика „ни липсват“.
„Използвахме океанографски модел, за да разгледаме как фитопланктонът в тропическите води би реагирал на богат на желязо прах. Насочихме се към конкретна група фитопланктон, наричана „азотни фиксатори“. Те са в състояние биохимично да „фиксират“ азота от атмосферата, подобно на бактериите фиксиращи азота и спомагат за развитието на бобови култури на почви, бедни на хранителни вещества. Известно е, че фиксаторите на морския азот са важни участници в азотния цикъл на океанските води. Сега доказваме, че те играят също критично важна роля в цикъла на въглерода, разтворен в океаните. Като добавихме желязото в нашия океанографски модел, азотните фиксатори процъфтяха, а тяхното развитие и последващото им отлагане в дълбокия океан могат да обяснят голяма част от този „липсващ“ ни CO2“, обяснява д-р Бюкенън.
Професор Зана Чейс от IMAS уточнява, че това решение за „липсващите“ нива въглероден диоксид е предложено за пръв път още през 1997 година, но през последните повече от две десетилетия не е открило достатъчно привърженици. „Красотата на този подход е, че той може обясни почти целия допълнителен CO2, който фитопланктонът е пренасял в океаните през последните ледникови периоди. Повишената активност на биологичната помпа в тропиците допълва ефектът на онова, което се случва в по-студените води, добавяйки по-високи нива на CO2 в оеканите, като го „запечатва“ в дълбините на световния океан“.
„Този начин на пренос на въглеродни емисии към дълбокия океан в наши дни е с по-малко значение. Това се дължи на факта, че по-малко „наторяващо“ желязо циркулира с ветровете. От това растежа на фитопланктона, включително и този на азотните фикастори, е ограничен, въпреки че са налице признаци, че след началото на Техническата революция тези процеси се забързват".
"Като се отчита връзката между циклите на желязо, азот и въглерод в океанските води, нашите модели на океана и климата ще станат по-точни в обясняването на процесите и в предсказването на промените в бъдеще. Как обаче ще се развие процеса по „наторяване“ на фитопланктона с желязо, за момента е трудно да се определи. Това подкопава способността ни да прогнозираме ролята на океаните за абсорбиране на въглеродния диоксид от атмосферата през следващите векове“, пише в заключение проф. Чейс.
-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>
0 коментара:
Публикуване на коментар