Iznenađujuća veza može postojati između plodnosti oceana i onečišćenja zraka nad kopnom, pokazalo je istraživanje Instituta Georgia Institute of Technology u časopisu Journal of Geophysical Research - Atmospheres od 16. februara. Rad pruža novi uvid u ulogu koju plodnost oceana igra u složenom ciklusu koji uključuje ugljični dioksid i druge stakleničke plinove u globalnom zagrijavanju.
Kad olujne prašine prođu iznad industrijaliziranih područja, mogu pokupiti sumpor dioksid, kiseli plin u tragovima koji se emitira iz industrijskih postrojenja i elektrana. Kako se olujne prašine kreću iznad oceana, sumporni dioksid koji one prenose snižava nivo prašine pH (mjera kiselosti i lužine) i pretvara željezo u topljiv oblik, rekao je Nicholas Meskhidze, postdoktorski kolega iz grupe profesora Athanasiosa Nenesa na Georgia Tech školi za Zemlju i atmosferu i vodeći autor rada "Prašina i onečišćenje: recept za pojačano gnojenje okeana".
Ta je pretvorba važna jer je otopljeno željezo neophodno mikrohranjivo za fitoplankton - sitne vodene biljke koje služe kao hrana za ribe i druge morske organizme, a također smanjuju razinu ugljičnog dioksida u Zemljinoj atmosferi putem fotosinteze. Fitoplankton provodi gotovo polovinu fotosinteze Zemlje iako predstavlja manje od 1 posto biomase planete.
U istraživanju koje je financirala Nacionalna zaklada za znanost Meskhidze je počeo proučavati olujne prašine prije tri godine pod vodstvom Williama Chameidesa, profesora Regents-a i Smithgallova Katedre na School of Earth and Atmospheric Science iz Georg Tech-a i koautora rada.
"Znao sam da velike oluje iz pustinja Gobi na sjeveru Kine i Mongolije mogu prenijeti željezo iz tla u udaljena područja sjevernog Tihog okeana, olakšavajući fotosintezu i unos ugljičnog dioksida", rekao je Meskhidze. „Ali zbunio sam se jer je željezo u pustinjskoj prašini prije svega hematit, mineral koji je netopljiv u otopinama visokog pH, poput morske vode. Dakle, plankton nije lako dostupan. "
Koristeći podatke dobivene tijekom leta nad proučavanjem, Meskhidze je analizirao kemiju prašine koja je nastala u pustinji Gobi i prošla iznad Šangaja prije nego što se preselila na sjeverni Tihi ocean. Njegovo otkriće: Kada se visoka koncentracija sumpornog dioksida pomiješala s pustinjskom prašinom, zakiselio je prašinu do pH ispod 2 - razine potrebne da se mineralno željezo pretvori u otopljeni oblik koji bi bio dostupan fitoplanktonu.
Proširivši se na ovo otkriće, Meskhidze je proučavao kako varijacije zagađenja zraka i mineralne prašine utječu na mobilizaciju željeza.
Dobivanjem podataka o letu tijekom dvije različite oluje u pustinji Gobi - jedna se dogodila 12. ožujka 2001., a druga 6. travnja 2001. - Meskhidze je analizirao sadržaj zagađenja, a zatim modelirao putanju oluje i kemijsku transformaciju preko sjevernog Tihog okeana , Pomoću satelitskih mjerenja utvrdio je je li porastao rast fitoplanktona u području oceana gdje prolaze oluje.
Rezultati su bili iznenađujući, rekao je. Iako je travanjska oluja bila velika, sudaralo se s tri izvora prašine i putovalo sve do kontinentalnih dijelova Sjedinjenih Država, nije bilo povećane aktivnosti fitoplanktona. Ipak, ožujka je oluja, iako manja, znatno potaknula proizvodnju fitoplanktona.
Meskhidze je kazao kako se različiti rezultati mogu pripisati koncentraciji sumpornog dioksida u prašinskim olujama. Velike oluje visoko su alkalne jer sadrže veći udio kalcijevog karbonata. Stoga količina sumpornog dioksida sakupljenog iz zagađenja nije dovoljna da bi pH bio niži od 2.
„Iako velike oluje mogu izvoziti ogromne količine mineralne prašine u otvoreni ocean, količina sumpornog dioksida potrebna za zakiseljavanje tih velikih plinova i stvaranje željeza koje ne može biti dostupno je oko pet do 10 puta veća od prosječnih proljetnih koncentracija ovog zagađivača koje se nalaze u industrijski razvijenim područjima Kine ", objasnio je Meskhidze. „Ipak postotak topljivog željeza u malim olujama može biti mnogostruko veći od velikih olujnih oluja.“
Iako su male oluje ograničene u količini prašine koju transportiraju do oceana i možda ne uzrokuju cvjetanje planktona, male oluje i dalje proizvode dovoljno topljivog željeza da se dosljedno hrani fitoplankton i oplodi ocean. Ovo je osobito važno za vode s visokim sadržajem nitrata i malo klorofila, gdje je proizvodnja fitoplanktona ograničena zbog nedostatka željeza.
Prirodni izvori sumpornog dioksida, kao što su vulkanske emisije i proizvodnja u oceanima, također mogu izazvati mobilizaciju željeza i potaknuti rast fitoplanktona. Ipak, emisije koje su stvorili ljudi obično predstavljaju veći dio plina u tragovima. Također, mjesta emisije nastala od čovjeka mogu biti bliža toku oluje i imati jači utjecaj na nju od prirodnog sumpornog dioksida, rekao je Meskhidze.
Ovo istraživanje produbljuje znanstvenice razumijevanje ciklusa ugljika i klimatskih promjena, dodao je.
"Čini se da recept dodavanja onečišćenja mineralnom prašinom iz istočne Azije može zapravo povećati produktivnost oceana i, na taj način, povući atmosferski ugljični dioksid i smanjiti globalno zagrijavanje", rekao je Chameides.
"Dakle, trenutni planovi Kine o smanjenju emisije sumpornog dioksida, što će imati dalekosežne koristi za okoliš i zdravlje stanovnika Kine, mogu imati nenamerne posljedice pogoršanja globalnog zagrijavanja", dodao je. "To je možda još jedan razlog zašto se svi trebamo ozbiljno pozabaviti smanjenjem emisija ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova."
Izvorni izvor: Georgia Tech News Release
