Гидротермальные шлейфы переносят железо через океан
Измерение температуры у гидротермального источника. Горячие, богатые минералами жидкости распределяются по океану через дисперсионное облако, известное как шлейф. Фото сделано во время исследовательской экспедиции M190 с помощью дистанционно управляемого аппарата MARUM-QUEST4000. Автор: MARUM
Новый обзор, подготовленный MARUM — Центром морских исследований окружающей среды при Бременском университете, — показывает, как гидротермальные источники на морском дне влияют на доступность железа и глобальные океанические циклы элементов. Обзорное исследование под названием «Ирония железа» опубликовано в журнале журнале Communications Earth & Environment.
Исследование синтезирует существующие научные работы и предлагает новую интерпретацию, объясняющую, как железо, высвобождаемое из гидротермальных систем, может транспортироваться через целые океанские бассейны.
«Хотя большая часть железа, выделяемого с горячими жидкостями, немедленно реагирует с кислородом и сернистыми соединениями и осаждается в виде минералов, небольшая его часть остается в растворенном состоянии удивительно долгое время — связанная с крошечными органическими молекулами или под влиянием микробов — и таким образом может транспортироваться далеко за пределы источников», — объясняет доктор Зольвейг И. Бюринг, ведущий автор исследования и геомикробиолог из MARUM.
Помимо обобщения текущего состояния знаний, авторы представили новые анализы из базы данных MARHYS по гидротермальным источникам и смоделировали растворимость железных минералов, чтобы проиллюстрировать, как параметры окружающей среды и химия шлейфа влияют на транспорт железа.
Эти находки подчеркивают, как гидротермальные шлейфы действуют как системы дальнего снабжения биодоступным железом — процесс с далеко идущими последствиями для продуктивности океана и глобального углеродного цикла.
Публикация стала результатом сотрудничества 12 ученых из крупных немецких морских исследовательских институтов, включая GEOMAR, AWI и ICBM в Ольденбурге.
Исследование возглавила Зольвейг И. Бюринг из MARUM вместе со своими коллегами Александром Дилем и Шарлоттой Кляйнт, а также Андреа Кошински из Constructor University Bremen, которая также связана с кластером передовых исследований «Морское дно — неизведанный интерфейс Земли», базирующимся в MARUM.
«Наши результаты показывают, насколько тесно переплетены физические, химические и биологические процессы на морском дне — именно то, что лежит в основе нашего кластера передовых исследований. Такие исследования помогают нам понять, как морское дно функционирует как активное звено в системе Земли», — объясняет доктор Шарлотта Кляйнт.
Объединив геохимические, микробиологические и модельные подходы, команда предоставляет комплексный взгляд на то, как гидротермальные системы связаны с глобальными циклами питательных веществ — и как вещества распространяются по невидимым путям гидротермальных шлейфов, стимулируя продуктивность океана даже в отдаленных регионах.
Больше информации: Solveig I. Bühring et al, Iron's irony: speciation, complexation & microbial processing of Fe in hydrothermal plumes, журнале Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02839-4
0 комментариев