ФОТО: Nicolle Rager-Fuller/NSF
Важнейший для океанской биосферы микроэлемент железо
попадает в океан не только со стоками рек и с атмосферными осадками, но
и поднимается к поверхности напрямую из гидротермальных источников. При
том в не окисленном виде, в котором он гораздо лучше усваивается
водными организмами.
Как показали учёные под
руководством Брэнди Тонер из знаменитого американского Института
океанографии в Вудс-Хоуле, органические микрочастицы, поднимающиеся к
поверхности океана от подводных вулканов Восточно-Тихоокеанского
поднятия, часто содержат железо Fe(II) в чистой, восстановленной форме.
В противоположность этому, большая часть железа, попадающего в океан с
континента (через реки или с дождём) окислено – грубо говоря, это
ржавчина.
Железо – микроэлемент, которого более всего не хватает
в океане, именно его количество в большинстве районов мира напрямую
ограничивается продуктивность фитопланктона. Именно поэтому «удобрение»
железом приповерхностных слоёв океана рассматривается как один из самых
перспективных способов повысить количество фотосинтезирующих
водорослей, превращающих углекислый газ в сложную органику, которая
оседает к дну. Подобным образом азот является элементом, ограничивающим
продуктивность наземных растений, и именно с азотными удобрениями –
ненавистными многим нитратами – связан впечатляющий рост урожайности
культурных растений в XX веке.
По прежним оценкам
учёных, количество железа, выбрасываемого в океан подводными вулканами
примерно равно тому, что попадает в него с суши. Однако раньше
предполагалось, что оно не может играть заметной биологической роли,
потому что большая его часть к поверхности, где живут большинство
автотрофов, не добирается, а то, что добирается – уже окислено.
Как показали Тонер и её коллеги в работе,
принятой к публикации в Nature Geoscience, наверх железа и впрямь
поднимается немного, но приходит он туда в неокисленном виде. Атомы Fe
каким-то образом стабилизирует «матрица» углеродных атомов органических
микрочастиц. Восстановленное железо биологически гораздо более
усвояемо, а потому и в небольших количествах может потягаться с куда
большими массами элемента с суши. Оценок полного
количества поднимающегося из глубин железа и его состава учёные не
сделали, ограничившись анализом органических частиц, выловленных
автоматическими аппаратами на глубине в ходе экспедиции
исследовательского судна Atlantis в 2006 году. Подсчитать «баланс
биологической влиятельности» железа из гидротермальных источников и с
суши лишь предстоит.
перевод газета.ру
|