Meglepő kapcsolat lehet az óceánok termékenysége és a szárazföldi szennyezés között - állítja a Georgia Institute of Technology kutatása, amelyet a Journal of Geophysical Research - Atmospheres folyóirat február 16-i számában jelentettek. A munka új betekintést nyújt arra, hogy az óceánok termékenysége milyen szerepet játszik a komplex ciklusban, amelyben a szén-dioxid és más üvegházhatású gázok szerepelnek a globális felmelegedésben.
Amikor a porviharok áthaladnak az iparosodott területeken, felvehetik a kén-dioxidot, az ipari létesítményekből és erőművekből kibocsátott savas nyomgázokat. Ahogy a porviharok eljutnak az óceán felett, az általuk szállított kéndioxid csökkenti a por pH-ját (savasságának és lúgosságának mértékét), és átalakítja a vas oldható formává - mondta Nicholas Meskhidze, az Athanasios Nenes professzor posztdoktori tagja. a Georgia Tech Föld- és Légköri Tudományok Iskolájában, valamint a „Por és szennyezés: recept az óceán fokozott megtermékenyítéséhez” című cikk vezető szerzője.
Ez az átalakulás fontos, mivel az oldott vas szükséges mikrotápanyag a fitoplankton számára - apró vízi növényeknek, amelyek táplálékként szolgálnak halak és más tengeri szervezetek számára, és szintén csökkentik a szén-dioxid szintjét a Föld légkörében a fotoszintézis révén. A fitoplankton a Föld fotoszintézisének csaknem felét hajtja végre, annak ellenére, hogy a bolygó biomassza kevesebb mint 1% -át képviselik.
A Nemzeti Tudományos Alapítvány által finanszírozott kutatásban Meskhidze három évvel ezelőtt kezdte meg a porviharok tanulmányozását William Chameides, a Regents professzora és a Georgia Tech Föld- és légkörtudományi iskola Smithgall elnöke, valamint a cikk társszerzője irányítása alatt.
"Tudtam, hogy az észak-kínai és Mongóliai Gobi-sivatagokból származó nagy viharok a talajtól a Csendes-óceán északi partvidékeire szállíthatnak vasat, elősegítve a fotoszintézist és a szén-dioxid felvételét" - mondta Meskhidze. „De zavarban voltam, mert a sivatagi porban lévő vas elsősorban hematit, egy ásvány, amely nem oldódik magas pH-jú oldatokban, például a tengervízben. Tehát nem könnyen elérhető a plankton számára. ”
A vizsgálati terület feletti repülés során nyert adatok felhasználásával Meskhidze elemezte a Göbi-sivatagból származó és Sanghajon áthaladó porvihar kémiai tulajdonságait, mielőtt a Csendes-óceán északi része felé haladt volna. Felfedezése: Ha nagy koncentrációjú kén-dioxid keveredik a sivatagi porral, akkor a port 2-re alatti pH-ra savanyítja - ez az érték szükséges ahhoz, hogy az ásványi vas oldódott formává váljon, amely a fitoplankton számára elérhető lesz.
Bemutatva ezt a felfedezést, Meskhidze megvizsgálta, hogy a légszennyezettség és az ásványi por változásai befolyásolják a vas mobilizációját.
Repülési adatok beszerzése két különböző Góbi-sivatagi viharból - az egyik 2001. március 12-én, a másik pedig 2001. április 6-án történt - Meskhidze elemezte a szennyezés tartalmát, majd modellezte a viharok pályáját és kémiai átalakulását a Csendes-óceán északi részén. . Műholdas mérésekkel meghatározta, hogy fokozódott-e a fitoplankton növekedése az óceán területén, ahol a viharok áthaladtak.
Az eredmények meglepőek voltak - mondta. Noha az áprilisi vihar nagy volt, három porforrás ütközett és az Egyesült Államok kontinentális része felé haladt, nem volt fokozott fitoplankton-aktivitás. Ennek ellenére a márciusi vihar, bár kisebb, jelentősen serkentette a fitoplankton termelését.
Az eltérő eredmények a porviharokban lévő kén-dioxid koncentrációjának tulajdoníthatók - mondta Meskhidze. A nagy viharok nagyon lúgosok, mivel nagyobb arányban tartalmaznak kalcium-karbonátot. Így a szennyezésből felszabadult kéndioxid mennyisége nem elegendő a pH 2 alá csökkentéséhez.
„Noha a nagy viharok hatalmas mennyiségű ásványi port exportálhatnak a nyílt óceánba, e nagy szennyeződések megsavanyításához és a biológiailag hozzáférhető vas előállításához szükséges kén-dioxid mennyisége körülbelül ötször-tízszeresen meghaladja az ipari szennyeződésnek az ipari területeken tapasztalt átlagos tavaszi koncentrációját. Kína ”- magyarázta Meskhidze. "Ennek ellenére a kis porviharokban az oldható vas százalékos aránya nagyságrenddel meghaladhatja a nagy porviharokat."
Tehát annak ellenére, hogy a kis viharok korlátozott mennyiségű az óceánba szállított pormennyiségükben, és nem okozhatnak nagy planktonvirágzást, a kis viharok továbbra is elegendő oldható vasat termelnek ahhoz, hogy következetesen táplálják a fitoplanktont és megtermékenyítik az óceánt. Ez különösen fontos lehet a magas nitráttartalmú, alacsony klorofilltartalmú vizeknél, ahol a fitoplanktontermelés a vashiány miatt korlátozott.
A természetes kén-dioxid-források, például a vulkanikus kibocsátások és az óceántermelés szintén vasmobilizációt okozhatnak és serkenthetik a fitoplankton növekedését. Ugyanakkor az emberi eredetű forrásokból származó kibocsátások általában a nyomgáz nagyobb részét képviselik. Az emberi eredetű kibocsátási helyek szintén lehetnek közelebb a vihar útjához, és erősebb hatással vannak rá, mint a természetes kén-dioxid - mondta Meskhidze.
Ez a kutatás elmélyíti a tudósok megértését a szén-ciklusról és az éghajlatváltozásról - tette hozzá.
"Úgy tűnik, hogy a kelet-ázsiai ásványporhoz való szennyezés hozzáadásának receptje valóban javíthatja az óceánok termelékenységét, és ezzel csökkentheti a légköri szén-dioxidot és csökkentheti a globális felmelegedést" - mondta Chameides.
"Így Kína jelenlegi, a kén-dioxid-kibocsátás csökkentésére irányuló terve, amely messzemenő előnyökkel jár majd a kínai emberek környezetére és egészségére, váratlan következményekkel járhat a globális felmelegedés fokozódásának" - tette hozzá. "Ez talán még egy ok, amiért mindannyian komolyan kell vennünk a szén-dioxid és más üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését."
Eredeti forrás: Georgia Tech sajtóközlemény
