Die Menge an gelöstem Eisen in den Ozeanen, die an die Festlandsockel der Welt angrenzen, ist in den Regionen weitaus größer, als die Forscher sagen, mit Auswirkungen auf die zukünftige Klimaprognose.

Britische Wissenschaftler sagen, dass Schätzungen der Menge an Eisen, die sich in Meerwasser um einige der Küsten der Welt auflöst, drastisch falsch sein können.

Sie sagen, dass es keinen Standard gibt, mit dem man messen kann, wie viel Eisen in verschiedenen Teilen des Globus ins Wasser gelangt. Statt dessen, sagen sie, können die Mengen bis zu zehntausend Mal zwischen einem Gebiet und einem anderen variieren, mit tiefgreifenden Auswirkungen auf den Einfluss des Eisens auf den ozeanischen Kohlenstoffkreislauf.

Diese Ungewissheit habe wahrscheinlich dazu geführt, dass der Einfluss von Eisen sowohl übertrieben als auch unterschätzt wurde. Hinzu kommt noch eine weitere Entdeckung: dass das Eisen durch zwei Mechanismen in das Wasser gelangt, nicht die einzige, die bisher allein verantwortlich war.

Eisen ist der Schlüssel zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre, da es das Wachstum von mikroskopisch kleinen Meerespflanzen (Phytoplankton) fördert, die das Treibhausgas auffangen und es in den Ozeanen einschließen.

Aber die neue Studie, die von Forschern am National Oceanography Centre in Southampton, Großbritannien, geleitet wurde, hat herausgefunden, dass das gelöste Eisen aus kontinentalen Rändern in die Ozeane freigesetzt wird - die Zone des Meeresbodens, die die dünne ozeanische Kruste von der dicken kontinentalen Kruste trennt - variiert auf verschiedene Arten, die derzeit von Ozean-Klima-Vorhersagemodellen nicht erfasst werden.

Dies könnte die Vorhersagen des zukünftigen Klimawandels ändern, da Eisen eine Schlüsselrolle im globalen Kohlenstoffkreislauf spielt.

Die Studie ergab, dass die Menge an Eisen, die aus Sedimenten mit kontinentalem Rand austritt, aufgrund der lokalen Unterschiede bei der Verwitterung und der Erosion an Land variiert. Die Ergebnisse der Studie werden in Nature Communications veröffentlicht.

Wie Hinzufügen von Zucker zu Tee

"Eisen wirkt wie ein riesiger Hebel für das marine Leben, das Kohlenstoff speichert", sagt Dr. Will Homoky, Hauptautor und Postdoktorand an der Universität von Southampton Ozean und Geowissenschaften, die im Zentrum angesiedelt ist. "Es aktiviert das Wachstum von mikroskopisch kleinen Meerespflanzen, die Kohlendioxid aus unserer Atmosphäre absaugen und es im Meer absperren."

Kontinentalränder sind eine Hauptquelle für gelöstes Eisen, das in die Ozeane gelangt. Aber bisher wurden Messungen nur in einer begrenzten Anzahl von Regionen auf der ganzen Welt durchgeführt, alle mit einem niedrigen Sauerstoffgehalt und hohen Sedimentationsraten. Die Southampton-Studie konzentrierte sich auf eine Region mit gegensätzlichen Umweltbedingungen - in atlantischen Gewässern vor der Küste Südafrikas.

"Wir wollten Eisen aus dieser Region messen, weil es so anders ist als zuvor. Das Meerwasser enthält hier mehr Sauerstoff und die Sedimente sammeln sich viel langsamer am Meeresboden, weil die Region trockener und geologisch weniger aktiv ist ", sagt Professorin Rachel Mills, Co-Autorin der Studie.

Das Team fand deutlich geringere Mengen an Eisen, die an das Meerwasser geliefert wurden, als jemals zuvor gemessen wurde, was die Vorannahmen der globalen Eisenversorgung in Frage stellte.

Sie fanden auch zwei verschiedene Mechanismen, durch die sich Gesteine ​​auf dem Meeresboden auflösen, indem sie die Isotopenzusammensetzung des Eisens unter Verwendung einer Technik, die mit Koautoren der Universität von South Carolina entwickelt wurde, maßen.

"Wir wussten bereits, dass mikrobielle Prozesse Eisen in Gesteinen und Mineralien lösen", sagt Dr. Homoky. "Aber jetzt finden wir, dass sich auch Steine ​​passiv auflösen und Eisen ins Meerwasser abgeben, ein bisschen wie Zucker, der sich in einer Tasse Tee auflöst.

    "... Die Anwesenheit oder Abwesenheit von Eisenvorräten von Kontinentalrändern kann ausreichen, um den Übergang der Erde zwischen Eiszeiten und Interglazialzeiten voranzutreiben"

"Die Tatsache, dass wir einen neuen Mechanismus gefunden haben, lässt uns hinterfragen, wie viel Eisen aus anderen Bereichen des Meeresbodens austritt. Wenn sich bestimmte Gesteine ​​unabhängig von mikrobiellen Prozessen auflösen, gibt es plötzlich ganze Regionen, die Eisen liefern könnten, die derzeit nicht erfasst werden.

"Modellsimulationen deuten darauf hin, dass das Vorhandensein oder Fehlen von Eisenvorkommen aus Kontinentalrändern ausreichend sein könnte, um den Übergang der Erde zwischen den Eiszeiten und den Zwischeneiszeiten voranzutreiben.

"Diese Erkenntnisse könnten daher durchaus Auswirkungen auf die globale Klimamodellierung haben - inwieweit ist noch zu entscheiden.

"Unsere Studie zeigt, dass die Menge an Eisen, die von verschiedenen Randzonen kommt, bis zu zehntausend Mal variieren kann. In einigen Regionen überschätzt man wahrscheinlich - und in anderen unterschätzt - den Einfluss der sedimentären Eisenversorgung auf den Kohlenstoffkreislauf des Ozeans. "

Die Studie ist jetzt hochaktuell, da die Debatte darüber weitergeht, wo die durch die Treibhausgasemissionen verursachte Hitze geht. Manche behaupten, der Klimawandel stehe praktisch still, weil sich die Erwärmung der Atmosphäre etwas verlangsamt habe. Andere sagen, dass die Hitze in die Ozeane fließt. Interessanterweise bleibt unklar, welche Gruppe behaupten kann, dass die Studie dies unterstützt.

Die Studie war Teil von GEOTRACES, einem internationalen Programm zur Verbesserung des Verständnisses biogeochemischer Kreisläufe und der großräumigen Verteilung chemischer Elemente und ihrer Isotope in der Meeresumwelt. - Climate News Netzwerk