De hoeveelheid opgelost ijzer in oceanen grenzend aan de continentale schappen van de wereld varieert veel meer tussen regio's dan werd gerealiseerd, zeggen onderzoekers, met implicaties voor toekomstige klimaatvoorspelling.
Britse wetenschappers zeggen dat schattingen van de hoeveelheid ijzer die in zeewater rond een aantal van de kusten van de wereld oplost, mogelijk drastisch verkeerd zijn.
Ze zeggen dat er geen standaard, one-size-fits-all manier is om te meten hoeveel ijzer het water binnenkomt in verschillende delen van de wereld. In plaats daarvan, zeggen ze, kunnen de hoeveelheden tot wel tienduizend keer variëren tussen het ene gebied en het andere, met diepgaande implicaties voor de impact van het ijzer op de oceanische koolstofcyclus.
Deze onzekerheid, zeggen ze, heeft er waarschijnlijk toe geleid dat de impact van ijzer zowel overdreven als onderbelicht was. Het wordt nog verergerd door een andere ontdekking: dat het ijzer in het water komt door twee mechanismen, niet degene die tot nu toe alleen verantwoordelijk was.
IJzer is de sleutel tot het verwijderen van kooldioxide uit de atmosfeer, omdat het de groei van microscopische zeeplanten (fytoplankton) bevordert, die het broeikasgas opzuigen en opsluiten in de oceanen.
Maar de nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van het National Oceanography Centre Southampton, VK, heeft aangetoond dat de hoeveelheid opgelost ijzer in de oceanen vrijkomt van de continentale randen - de zone van de oceaanbodem die de dunne oceanische korst scheidt van de dikke continentale korst - varieert op manieren die momenteel niet worden bepaald door oceaan-klimaat voorspellingsmodellen.
Dit zou volgens hen de voorspellingen van de toekomstige klimaatverandering kunnen veranderen, omdat ijzer een sleutelrol speelt in de wereldwijde koolstofcyclus.
Uit het onderzoek bleek dat de hoeveelheid ijzer die lekt uit sedimenten van continentale marge varieert tussen regio's vanwege lokale verschillen in verwering en erosie op het land. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Nature Communications.
Zoals het toevoegen van Sugar To Tea
"IJzer fungeert als een gigantische hefboom voor het leven in zee waarin koolstof wordt opgeslagen", zegt dr. Will Homoky, hoofdauteur en postdoctoraal onderzoekscollega aan de University of Southampton Ocean and Earth Science, gevestigd in het centrum. "Het schakelt de groei in van microscopische zeeplanten, die koolstofdioxide uit onze atmosfeer halen en het opsluiten in de oceaan."
Continentale marges zijn een belangrijke bron van opgelost ijzer dat de oceanen binnenkomt. Maar tot nu toe zijn er alleen metingen uitgevoerd in een beperkt aantal regio's over de hele wereld, allemaal met een laag zuurstofgehalte en hoge sedimentatiesnelheden. De Southampton-studie richtte zich op een regio met contrasterende milieuomstandigheden - in Atlantische wateren voor de kust van Zuid-Afrika.
"We wilden ijzer uit deze regio graag meten omdat het zo anders is dan eerder bestudeerde gebieden. Het zeewater bevat hier meer zuurstof en sedimenten hopen zich veel langzamer op de zeebodem op omdat de regio droger en geologisch minder actief is ", zegt professor Rachel Mills, co-auteur van het onderzoek.
Het team vond aanzienlijk kleinere hoeveelheden ijzer die aan zeewater werden geleverd dan ooit tevoren gemeten, waardoor vooroordelen over de wereldwijde ijzervoorraad werden uitgedaagd.
Ze vonden ook twee verschillende mechanismen waarmee stenen op de zeebodem oplossen, door de isotopensamenstelling van het ijzer te meten met behulp van een techniek die is ontwikkeld met co-auteurs van de Universiteit van South Carolina.
"We wisten al dat microbiële processen ijzer in rotsen en mineralen oplossen", zegt dr. Homoky. "Maar nu zien we dat stenen ook passief oplossen en ijzer afgeven aan zeewater, een beetje als suiker die oplost in een kopje thee.
"... De aanwezigheid of afwezigheid van ijzervoorraad uit continentale marges kan voldoende zijn om de overgang van de aarde tussen glaciale en interglaciale periodes te sturen"
"Het feit dat we een nieuw mechanisme hebben gevonden doet ons afvragen hoeveel ijzer er uit andere delen van de oceaanbodem lekt. Als bepaalde gesteenten ongeacht microbiële processen zullen oplossen, zijn er plotseling hele gebieden die ijzer kunnen leveren waar op dit moment geen rekening mee wordt gehouden.
"Modelsimulaties geven aan dat de aanwezigheid of afwezigheid van ijzer uit continentale marges voldoende kan zijn om de overgang van de aarde tussen glaciale en interglaciale periodes te stimuleren.
"Daarom zouden deze bevindingen zeker implicaties kunnen hebben voor de mondiale klimaatmodellering - in welke mate moet nog worden bepaald.
"Ons onderzoek laat zien dat de hoeveelheid ijzer die uit verschillende marges komt, tot wel tienduizend keer kan verschillen. In sommige regio's overschatten we waarschijnlijk de invloed van sedimentaire ijzervoorraad op de koolstofcyclus van de oceaan, en in andere onderschatten deze.
De studie is zeer actueel nu het debat wordt voortgezet over waar de hitte veroorzaakt door de uitstoot van broeikasgassen gaat. Sommigen beweren dat de klimaatverandering vrijwel tot stilstand is gekomen, omdat de atmosferische verwarming iets is vertraagd. Anderen zeggen dat de hitte de oceanen binnengaat. Intrigerend genoeg blijft het onduidelijk welke groep kan beweren dat het onderzoek dit ondersteunt.
De studie maakte deel uit van GEOTRACES, een internationaal programma dat is ontworpen om het begrip van biogeochemische cycli en grootschalige distributie van chemische elementen en hun isotopen in het mariene milieu te verbeteren. - Climate News Network
