Επιστήμονες που μελετούν αρχαία ιζήματα ωκεανών ανακάλυψαν μια εκπληκτική σύνδεση μεταξύ της συρρίκνωσης του πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής και της ικανότητας του Νότιου Ωκεανού να απορροφά διοξείδιο του άνθρακα.
Που επικεντρώνεται η έρευνα;
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 2 Φεβρουαρίου στο Nature Geoscience διαπιστώνει ότι οι μετατοπίσεις στο Φύλλο Πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής (WAIS) ακολούθησαν στενά τις αλλαγές στην ανάπτυξη των θαλάσσιων φυκών στον Νότιο Ωκεανό κατά τη διάρκεια των προηγούμενων εποχών των παγετώνων. Ωστόσο, η σχέση δεν λειτούργησε με τον τρόπο που υπέθεταν οι επιστήμονες εδώ και καιρό.
Η σύνδεση επικεντρώνεται σε ιζήματα πλούσια σε σίδηρο που μεταφέρθηκαν στον ωκεανό από παγόβουνα που αποσπώνται από τη Δυτική Ανταρκτική.
Η λειτουργία του σιδήρου για τα φύκια
Ο σίδηρος συνήθως λειτουργεί ως θρεπτικό συστατικό που υποστηρίζει την ανάπτυξη των φυκών. Αλλά όταν οι ερευνητές εξέτασαν έναν πυρήνα ιζημάτων που συλλέχθηκε το 2001 από τον τομέα του Ειρηνικού του Νότιου Ωκεανού, από βάθος μεγαλύτερο των τριών μιλίων κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού, βρήκαν κάτι εκπληκτικό. Ακόμα και όταν τα επίπεδα σιδήρου ήταν υψηλά, η ανάπτυξη των φυκών δεν αυξήθηκε.
«Κανονικά, μια αυξημένη προσφορά σιδήρου στον Νότιο Ωκεανό θα διεγείρει την ανάπτυξη των φυκών, η οποία αυξάνει την ωκεάνια απορρόφηση διοξειδίου του άνθρακα», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Torben Struve του Πανεπιστημίου του Όλντενμπουργκ. Ο Struve εργάστηκε ως επισκέπτης μεταδιδακτορικός ερευνητής το 2020 στο Παρατηρητήριο Γης Lamont-Doherty, το οποίο αποτελεί μέρος της Σχολής Κλίματος του Κολούμπια.
Γιατί ο σίδηρος των παγόβουνων δεν ενίσχυσε την ανάπτυξη των φυκιών
Για να εξηγήσει την αναντιστοιχία, η ερευνητική ομάδα εξέτασε τη χημική σύνθεση των ιζημάτων που παρέδωσαν τα παγόβουνα. Η ανάλυσή τους έδειξε ότι μεγάλο μέρος του σιδήρου ήταν σε μεγάλο βαθμό «φθαρμένο», που σημαίνει ότι είχε αλλοιωθεί χημικά για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Κατά τη διάρκεια των προηγούμενων θερμών φάσεων, όταν περισσότερος πάγος αποσπάστηκε από τη Δυτική Ανταρκτική και παρασύρθηκε προς τα βόρεια, μεγάλο μέρος του σιδήρου που έφτανε στον ωκεανό ήταν σε αυτή τη δυσδιάλυτη μορφή.
Επειδή τα φύκια δυσκολεύονται να χρησιμοποιήσουν αυτόν τον τύπο σιδήρου, η αυξημένη προσφορά δεν οδήγησε σε υψηλότερη βιολογική παραγωγικότητα. Με βάση αυτά τα ευρήματα, οι ερευνητές καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι η συνεχιζόμενη συρρίκνωση του παγοκαλύμματος της Δυτικής Ανταρκτικής θα μπορούσε να μειώσει την ικανότητα του Νότιου Ωκεανού να απορροφά διοξείδιο του άνθρακα στο μέλλον.
Πώς ο σίδηρος συνήθως τροφοδοτεί την απορρόφηση άνθρακα από τους ωκεανούς
Στα νερά που περιβάλλουν την Ανταρκτική, ο σίδηρος είναι συχνά το θρεπτικό συστατικό που περιορίζει την ανάπτυξη των φυκών. Προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι κατά τη διάρκεια των παγετωδών περιόδων, ισχυροί άνεμοι μετέφεραν σκόνη πλούσια σε σίδηρο από τις ηπειρωτικές μάζες στον ωκεανό. Σε περιοχές βόρεια του Ανταρκτικού Πολικού Μετώπου - ένα όριο όπου τα κρύα νερά της Ανταρκτικής συναντούν θερμότερα νερά στα βόρεια - αυτή η σκόνη βοήθησε στη γονιμοποίηση των φυκών.
Καθώς η ανάπτυξη των φυκών αυξήθηκε, ο ωκεανός απορρόφησε περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Αυτή η πρόσθετη απορρόφηση άνθρακα συνέβαλε στην παγκόσμια ψύξη καθώς ξεκίνησαν οι παγετώδεις εποχές.
Η νέα μελέτη επικεντρώνεται αντ' αυτού στα νερά νότια του Ανταρκτικού Πολικού Μετώπου. Εκεί, τα στοιχεία από τα ιζήματα δείχνουν ότι η παροχή σιδήρου κορυφώθηκε κατά τη διάρκεια θερμότερων περιόδων και όχι κατά τη διάρκεια των παγετωδών φάσεων. Το μέγεθος και η σύνθεση των σωματιδίων στον πυρήνα αποκάλυψαν επίσης ότι η κύρια πηγή σιδήρου δεν ήταν η σκόνη που μεταφέρεται από τον άνεμο, αλλά τα παγόβουνα που αποσπάστηκαν από τη Δυτική Ανταρκτική.
Αποδείξεις για Υποχώρηση Πάγου της Ανταρκτικής στο Παρελθόν
Τα ευρήματα ρίχνουν επίσης φως στο πόσο ευαίσθητο είναι το Δυτικό Ανταρκτικό Παγετώδες Φύλλο στις αυξανόμενες θερμοκρασίες. Σύμφωνα με τον Struve, αρκετές πρόσφατες μελέτες υποδηλώνουν ότι αυτή η περιοχή βίωσε μεγάλης κλίμακας υποχώρηση πάγου κατά την τελευταία μεσοπαγετωνική περίοδο πριν από περίπου 130.000 χρόνια, όταν οι παγκόσμιες θερμοκρασίες ήταν παρόμοιες με τις σημερινές.
«Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν επίσης ότι χάθηκε πολύς πάγος στη Δυτική Ανταρκτική εκείνη την εποχή», λέει ο Struve.
Καθώς το παγετώδες φύλλο, το οποίο έφτανε σε πάχος αρκετών μιλίων σε ορισμένες περιοχές, διασπάστηκε, παρήγαγε μεγάλο αριθμό παγόβουνων. Αυτά τα παγόβουνα ξύσαν ιζήματα από το βράχο κάτω από τον πάγο και τα απελευθέρωσαν στον ωκεανό καθώς παρασύρονταν βόρεια και έλιωναν. Ο πυρήνας των ιζημάτων υποδηλώνει ιδιαίτερα υψηλή δραστηριότητα παγόβουνου στο τέλος των παγετωνικών περιόδων και κατά τη διάρκεια των κορυφαίων μεσοπαγετωνικών συνθηκών.
Γιατί η Χημεία του Σιδήρου Έχει Σημασία
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι κάτω από το Δυτικό Ανταρκτικό Παγετώδες Φύλλο βρίσκεται ένα στρώμα πολύ παλιού, έντονα φθαρμένου πετρώματος. Όταν το παγετώδες φύλλο υποχώρησε κατά τη διάρκεια των προηγούμενων μεσοπαγετωνικών περιόδων, τα παγόβουνα μετέφεραν μεγάλες ποσότητες αυτών των φθαρμένων ορυκτών στον κοντινό Νότιο Ειρηνικό. Παρά την αυξημένη προσφορά σιδήρου, η ανάπτυξη των φυκιών παρέμεινε χαμηλή.
«Μας εξέπληξε πολύ αυτό το εύρημα, επειδή σε αυτήν την περιοχή του Νότιου Ωκεανού, η συνολική ποσότητα εισροής σιδήρου δεν ήταν ο ελεγχόμενος παράγοντας». παράγοντας για την ανάπτυξη των φυκιών», λέει ο Struve.
Τι σημαίνει αυτό για τη μελλοντική κλιματική αλλαγή
Καθώς η υπερθέρμανση του πλανήτη συνεχίζεται, η περαιτέρω αραίωση του παγοκαλύμματος της Δυτικής Ανταρκτικής θα μπορούσε να αναδημιουργήσει συνθήκες παρόμοιες με εκείνες της τελευταίας μεσοπαγετωνικής περιόδου.
«Με βάση όσα γνωρίζουμε μέχρι στιγμής, το παγοκάλυμμα δεν είναι πιθανό να καταρρεύσει στο εγγύς μέλλον, αλλά μπορούμε να δούμε ότι ο πάγος εκεί ήδη αραιώνει», λέει ο Struve.
Η συνεχιζόμενη υποχώρηση θα μπορούσε να επιταχύνει τη διάβρωση των φθαρμένων πετρωμάτων από τους παγετώνες και τα παγόβουνα. Αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να μειώσει περαιτέρω την απορρόφηση άνθρακα στον τομέα του Ειρηνικού του Νότιου Ωκεανού σε σύγκριση με σήμερα - μια ανατροφοδότηση που θα μπορούσε να ενισχύσει περαιτέρω την κλιματική αλλαγή.
www.worldenergynews.gr
