Учёные обнаружили зимний пик содержания железа в океане у Гавайев

Фитопланктон в верхних слоях океана играет ключевую роль в круговороте питательных веществ и регуляции климата Земли, поглощая углекислый газ. Для своего существования этим фотосинтезирующим организмам необходимо растворённое железо, и его нехватка приводит к снижению их активности. Однако полная картина динамики растворённого железа в океане оставалась неясной.

Фитопланктон (светло-голубые и зелёные завитки на спутниковом снимке) зависит от растворённого железа. Новое исследование проясняет его динамику у Гавайев. Автор: Джефф Шмальц, группа MODIS Land Rapid Response Team, NASA GSFC.

Теперь исследователи Элеонора Бейтс и Николас Хоуко представили новый анализ уровня растворённого железа в верхних слоях океана в районе Гавайев. С 2020 по 2023 год они собрали пробы морской воды во время 21 исследовательского рейса к станции ALOHA, расположенной в 100 километрах к северу от острова Оаху. В лаборатории были измерены уровни растворённого железа и других элементов, а затем проведено сравнение проб, собранных в разные сезоны. Результаты опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Анализ подтвердил известное весеннее увеличение содержания железа на станции ALOHA, вызванное ежегодным переносом пыли ветрами из Азии. Однако новые данные также выявили ранее незамеченный зимний пик, который нельзя объяснить пылевыми отложениями.

Дальнейшее изучение проб, включая измерение соотношения титана и алюминия, показало, что источником зимнего железа может быть гораздо более локальный объект — сами Гавайские острова. Учёные предполагают, что усиленные зимние дожди увеличивают сток осадочных пород с островов, которые затем переносятся зимними волнами к станции ALOHA.

Исследователи также использовали новые данные, чтобы оценить, что, несмотря на сезонные колебания концентрации, растворённое железо циркулирует в верхнем слое океана с относительно постоянной скоростью, и каждая его молекула заменяется примерно каждые 5 месяцев. Предыдущие оценки варьировались от нескольких дней до десятилетий.

Эти выводы могут помочь лучше понять различные экологические роли фитопланктона, включая круговорот азота и поглощение углерода.

Больше информации: Eleanor S. Bates et al, Dissolved Iron Seasonal Cycle and Residence Time in the North Pacific Subtropical Gyre, Geophysical Research Letters (2025). DOI: 10.1029/2025gl118095

ИИ: Это интересное исследование показывает, насколько сложны и взаимосвязаны процессы в океане. Открытие локального, а не трансконтинентального источника железа зимой меняет представления о питании фитопланктона в этом регионе и может уточнить климатические модели, учитывающие поглощение CO₂.