Mengden oppløst jern i havene som grenser til verdens kontinentalsokkel varierer mye mer mellom regioner enn realisert, sier forskere med implikasjoner for fremtidig klimaforutsigelse.
Britiske forskere sier at estimatene for mengden jern som løser seg i sjøvann rundt noen av verdens kyster, kan være drastisk feil.
De sier at det ikke finnes standard, one-size-passer - alt for å måle hvor mye jern som kommer inn i vannet i forskjellige deler av verden. I stedet sier de at beløpene kan variere med opptil ti tusen ganger mellom et område og et annet, med dype implikasjoner for jernens påvirkning på den karboniske syklusen i havet.
Denne usikkerheten, sier de, har sannsynligvis ført til at jernens innflytelse er både overdrevet og underspilt. Det er sammensatt av en annen oppdagelse: at jernet kommer inn i vannet med to mekanismer, ikke den som tenkte så langt å være alene ansvarlig.
Jern er nøkkelen til fjerning av karbondioksid fra atmosfæren, da den fremmer veksten av mikroskopiske marine planter (fytoplankton), som slår opp drivhusgassen og låser den bort i havene.
Men den nye studien, ledet av forskere basert på National Oceanography Center Southampton, Storbritannia, har funnet ut at mengden oppløst jern som slippes ut i havene fra kontinentale marginer - sonen i havbunnen som skiller den tynne havskorpen fra tykk kontinentalsokkel - varierer på måter som foreløpig ikke er fanget av havklima-prediksjonsmodeller.
Dette, sier de, kan endre forutsigelser om fremtidige klimaendringer, fordi jern spiller en nøkkelrolle i den globale karboncyklusen.
Undersøkelsen fant at mengden jern som lekker fra sediment fra kontinentale marginer varierer mellom regioner på grunn av lokale forskjeller i forvitring og erosjon på land. Resultatene av studien er publisert i Nature Communications.
Liker å legge til sukker til te
"Iron virker som en stor spak på det marine livet som lagrer karbon," sier dr. Will Homoky, hovedforfatter og postdoktorforsker ved University of Southampton Ocean og Earth Science, som er basert på senteret. "Det slår på vekst av mikroskopiske marine planter, som ekstraherer karbondioksid fra atmosfæren og låser den i havet."
Kontinentale marginer er en viktig kilde til oppløst jern som kommer inn i havene. Men til nå har målingene kun blitt tatt i et begrenset antall regioner over hele verden, alle med lave oksygenivåer og høye sedimenteringshastigheter. Southampton-studien fokuserte på en region med kontrasterende miljøforhold - i Atlanterhavet fra Sør-Afrika.
"Vi var ivrige etter å måle jern fra denne regionen fordi den er så forskjellig fra områder som er studert før. Sjøvannet her inneholder mer oksygen, og sedimenter samler seg mye langsommere på havbunnen fordi regionen er tørrere og geologisk mindre aktiv ", sier professor Rachel Mills, medforfatter av studien.
Teamet fant at det var betydelig mindre mengder jern som ble levert til sjøvann enn målt hvor som helst før, utfordrende forutsetninger for global jernforsyning.
De fant også to forskjellige mekanismer der bergarter oppløses på havbunnen, ved å måle isotopblandingen av jernet ved hjelp av en teknikk utviklet med medforfattere basert på University of South Carolina.
"Vi visste allerede at mikrobielle prosesser oppløser jern i bergarter og mineraler", sier Dr Homoky. "Men nå finner vi at bergarter også løser seg passivt og frigjør jern til sjøvann, litt som sukker som løses i en kopp te.
"... Tilstedeværelsen eller fraværet av jerntilførsel fra kontinentale margener kan være nok til å drive Jordens overgang mellom istid og mellomglassperioder"
"At vi har funnet en ny mekanisme gjør oss i tvil om hvor mye jern som lekker ut fra andre områder av havbunnen. Hvis visse bergarter skal løses uavhengig av mikrobielle prosesser, er det plutselig hele regioner som kan levere jern som for tiden ikke er klarlagt.
"Modell simuleringer indikerer at tilstedeværelsen eller fraværet av jerntilførsel fra kontinentale marginer kan være nok til å drive Jordens overgang mellom istid og mellomglass.
"Derfor kan disse funnene sikkert ha implikasjoner for global klimamodellering - i hvilken grad er det ennå ikke bestemt.
"Vår studie viser at mengden jern som kommer fra forskjellige marginer kan variere med opptil ti tusen ganger. I noen regioner vurderer vi sannsynligvis - og i andre underestimering - innflytelsen av sediment jerntilførsel på havets karboncyklus ".
Studien er svært aktuell nå som debatten fortsetter over hvor varmen som følge av klimagassutslippene går. Noen hevder at klimaendringene er på en virtuell stillstand, fordi atmosfærisk oppvarming har bremset litt. Andre sier at varmen går inn i havene. Oppsiktsvekkende er det uklart hvilken gruppe som kan hevde at studien støtter den.
Studien utgjorde en del av GEOTRACES, et internasjonalt program utviklet for å forbedre forståelsen av biogeokjemiske sykluser og storskala distribusjon av kjemiske elementer og deres isotoper i havmiljøet. - Climate News Network
