Микронутриентное железо (Fe) признано ключевым фактором в контроле первичной продуктивности океанов, что впоследствии влияет на круговорот углерода и морскую экосистему. Высокоширотный район северной части Тихого океана является одним из трех основных регионов Земли с высоким содержанием питательных веществ и низким содержанием хлорофилла (HNLC). Кроме того, рост фитопланктона ограничен наличием Fe. Ожидается, что изменение климата, деятельность человека и подкисление океана будут влиять на доступность и перенос Fe в океане. Поэтому очень важно изучить цикл Fe и сделать надежные прогнозы на будущее. 

Железный цикл в океане. Фото: Юньтао Ван

«В результате деятельности человека количество и состав железа, вызванные атмосферным разложением, изменились и повлияли на океан. После отложения в океан распределение и перенос Fe в основном определяются физическими процессами, например смешиванием и апвеллингом. Таким образом, выяснение источников и транспорта биологически доступного Fe является ключевым научным вопросом для понимания морской экосистемы », – объясняет доктор Фэй Чай, исследователь Второго института океанографии и соответствующий автор отчета о проекте, недавно опубликованного в издании« Атмосфера и океанология ». Письма .

«Биологическая доступность Fe в океане также зависит от количества и силы лигандов органических комплексов. Пространственное распределение Fe-связывающих лигандов сильно варьируется, и в северо-западной части Тихого океана обнаружено больше лигандов, чем в северо-восточной части Тихого океана. Кроме того, на прочность лигандов в основном влияет pH воды, причем более низкий pH снижает прочность лигандов и снижает скорость поглощения Fe диатомовыми водорослями. Поэтому под влиянием подкисления океана распределение и сила Fe-связывающих лигандов значительно изменятся с последующим воздействием на экосистему северной части Тихого океана », – добавляет д-р Чай.

Доктор Фэй Чай и его команда из Второго Института Океанографии разработают и будут использовать связанную модель физико-биологического Fe, названную ROMS-CoSiNE-Fe, в северной части Тихого океана. Модель будет включать цикл Fe для верхней части северной части Тихого океана и делать прогнозы первичной продукции и морских экосистем в будущем. Проект финансируется Национальным фондом естественных наук Китая с 2018 по 2022 год.

«Эти исследования будут изучать источники и перенос биологически доступного Fe в регионе HNLC. Полученные результаты могут дать научный совет заинтересованным сторонам относительно целесообразности проведения океанического удобрения Fe », – говорит д-р Chai.« В будущем мы надеемся лучше понять степень усвоения Fe фитопланктоном и сделать прогнозы изменений в морской экосистеме северная часть Тихого океана».

По материалам phys.org