Ο ρόλος του σιδήρου στην κλιματική ιστορία της Γης

Κόκκινοι-καφέ άργιλοι που ανακτήθηκαν από πυρήνες ιζημάτων βαθέων υδάτων στον Ειρηνικό Ωκεανό. Από: Richard W. Murray

Από την ατμόσφαιρα στην άβυσσο: Ο ρόλος του σιδήρου στην κλιματική ιστορία της Γης.

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Χαβάης (UH) στο Μάνοα ρίχνει φως στον κρίσιμο ρόλο του σιδήρου στην κλιματική ιστορία της Γης, αποκαλύπτοντας πώς οι πηγές του στον Νότιο Ειρηνικό Ωκεανό έχουν μετατοπιστεί τα τελευταία 93 εκατομμύρια χρόνια. Αυτή η πρωτοποριακή έρευνα , βασισμένη στην ανάλυση πυρήνων ιζημάτων βαθέων υδάτων, παρέχει κρίσιμες πληροφορίες για την αλληλεπίδραση μεταξύ σιδήρου, θαλάσσιας ζωής και επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Ο σίδηρος είναι ένα ζωτικό θρεπτικό συστατικό για τη θαλάσσια ζωή και παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα επηρεάζοντας την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού, το οποίο απορροφά διοξείδιο του άνθρακα. Αν και η σημασία του σιδήρου σήμερα είναι καλά εδραιωμένη, οι ερευνητές έχουν περιορισμένη κατανόηση του πώς η διαθεσιμότητα σιδήρου στο παρελθόν μπορεί να έχει διαμορφώσει το θαλάσσιο οικοσύστημα.

Για να διερευνήσουν τη μακροπρόθεσμη ιστορία του ωκεάνιου σιδήρου, οι ερευνητές ανέλυσαν σχολαστικά τα ισότοπα σιδήρου σε τρεις πυρήνες ιζημάτων βαθέων υδάτων από τον Νότιο Ειρηνικό, μακριά από τις ηπειρωτικές επιρροές.

«Τα τελευταία 93 εκατομμύρια χρόνια, διαπιστώσαμε ότι πέντε κύριες πηγές σιδήρου έχουν επηρεάσει τον Νότιο Ειρηνικό Ωκεανό: σκόνη, σίδηρος από μακρινές ωκεάνιες πηγές, δύο ξεχωριστές υδροθερμικές πηγές και μια ηφαιστειακή τέφρα», εξήγησε ο Logan Tegler, επικεφαλής συγγραφέας και μεταδιδακτορικός ερευνητής ωκεανογραφίας στη Σχολή Επιστήμης και Τεχνολογίας Ωκεανών και Γης του Πανεπιστημίου της Χαβάης Mānoa . «Αυτές οι πηγές μετατοπίστηκαν με την πάροδο του χρόνου καθώς οι τοποθεσίες σταδιακά μετανάστευσαν μακριά από τις μεσοωκεάνιες ράχες».

Η μελέτη αποκάλυψε μια εξέλιξη στην προσφορά σιδήρου: αρχικά, οι υδροθερμικές πηγές ήταν η κυρίαρχη πηγή, αλλά σταδιακά η σκόνη ανέλαβε την εξουσία, καθιστώντας την τον κύριο παράγοντα πριν από περίπου 30 εκατομμύρια χρόνια. 

Η επίδραση του σιδήρου στο οικοσύστημα, η απομάκρυνση άνθρακα

«Η κατανόηση αυτού του ιστορικού πλαισίου μας βοηθά να κατανοήσουμε πώς ο σίδηρος έχει διαμορφώσει τα οικοσυστήματα», δήλωσε ο Τέγκλερ. «Θέτει επίσης ερωτήματα σχετικά με το πώς ο κύκλος του σιδήρου μπορεί να ευνόησε ορισμένα μικρόβια έναντι άλλων - ένα οικοσύστημα με επίμονα χαμηλό σίδηρο θα μπορούσε να ευνοήσει μικρόβια προσαρμοσμένα να επιβιώνουν υπό συνθήκες περιορισμένου σιδήρου, όπως τα διάτομα».

Σε πολλές περιοχές του Ειρηνικού Ωκεανού, η διαθεσιμότητα σιδήρου περιορίζει την ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού, περιορίζοντας έτσι την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα. 

«Η σύγχρονη εναπόθεση σκόνης στον Νότιο Ειρηνικό είναι εξαιρετικά χαμηλή», δήλωσε ο Τέγκλερ. «Ωστόσο, τα ευρήματά μας υποδηλώνουν, με έκπληξη, ότι ο Νότιος Ειρηνικός δέχεται αυτήν τη στιγμή περισσότερη σκόνη από ό,τι σε οποιαδήποτε στιγμή τα τελευταία 90 εκατομμύρια χρόνια, κάτι που είναι αξιοσημείωτο δεδομένης της τρέχουσας φήμης του ως περιοχής φτωχής σε σίδηρο!»

Αυτή η μελέτη ρίχνει φως στον κύκλο του σιδήρου σε όλη την ευρύτερη λεκάνη του Ειρηνικού και ενισχύει την κατανόηση του πώς τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά όπως ο σίδηρος διαμορφώνουν τα ωκεάνια οικοσυστήματα και το κλίμα κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών. 

«Καθώς οι ανθρώπινες δραστηριότητες αυξάνουν την εισροή σιδήρου στους ωκεανούς μέσω των βιομηχανικών εκπομπών και της καύσης βιομάζας, η κατανόηση των προηγούμενων διαταραχών του κύκλου του σιδήρου είναι ζωτικής σημασίας για την πρόβλεψη και τον μετριασμό των δυσμενών επιπτώσεων», πρόσθεσε ο Tegler. 

Γεωδίφης με πληροφορίες από eurekalert.org

περισσότερα,

Εφημερίδα Παλαιοκρανογραφία και Παλαιοκλιματολογία

DOI 10.1029/2025PA005149

https://www.eurekalert.org/news-releases/1095721