Podľa výskumu Gruzínskeho technologického inštitútu uverejneného vo februári 16 časopisu Journal of Geofyzical Research - Atmospheres môže existovať prekvapivé spojenie medzi úrodnosťou oceánu a znečistením ovzdušia nad pevninou. Práca poskytuje nový pohľad na úlohu, ktorú zohráva plodnosť oceánov v zložitom cykle, ktorý sa týka globálneho otepľovania oxidu uhličitého a iných skleníkových plynov.
Keď prachové búrky prechádzajú priemyselnými oblasťami, môžu zachytávať oxid siričitý, kyslý stopový plyn emitovaný z priemyselných zariadení a elektrární. Ako sa búrky prachu pohybujú po oceáne, oxid siričitý, ktorý prenášajú, znižuje hladinu prachu (mieru kyslosti a zásaditosti) prachu a premieňa železo na rozpustnú formu, uviedol Nicholas Meskhidze, postdoktorand v skupine profesora Athanasiosa Nenesa na School of Earth and Atmospheric Sciences of Georgia Tech a vedúca autorka článku „Prach a znečistenie: recept na vylepšenú oplodnenie oceánov“.
Táto premena je dôležitá, pretože rozpustené železo je nevyhnutným mikronutrientom pre fytoplanktón - malé vodné rastliny, ktoré slúžia ako potrava pre ryby a iné morské organizmy, a tiež znižujú hladinu oxidu uhličitého v zemskej atmosfére fotosyntézou. Fytoplanktón vykonáva takmer polovicu fotosyntézy Zeme, aj keď predstavuje menej ako 1 percento biomasy planéty.
Vo výskume financovanom Národnou vedeckou nadáciou začal Meskhidze pred tromi rokmi študovať prachové búrky pod vedením Williama Chameidesa, profesora regenta a predsedu Smithgall na Škole Zeme a atmosférických vied v Georgi Tech a spoluautorom príspevku.
"Vedel som, že veľké búrky z púšťov Gobi v severnej Číne a Mongolsku môžu prenášať železo z pôdy do odľahlých oblastí severného Tichého oceánu, čo uľahčuje fotosyntézu a absorpciu oxidu uhličitého," uviedol Meskhidze. „Bola som však zmätená, pretože železo v púštnom prachu je primárne hematit, minerál, ktorý je nerozpustný v roztokoch s vysokým pH, ako je morská voda. Planktón teda nie je ľahko dostupný. “
Na základe údajov získaných pri lete nad študijnou oblasťou Meskhidze analyzoval chémiu prachovej búrky, ktorá vznikla v púšti Gobi a prešla cez Šanghaj pred presunom do severného Tichého oceánu. Jeho objav: Keď sa vysoká koncentrácia oxidu siričitého zmiešala s púštnym prachom, okyslila prach na pH pod 2 - úroveň potrebná na to, aby sa minerálne železo premenilo na rozpustenú formu, ktorá by bola dostupná pre fytoplanktón.
V nadväznosti na tento objav Meskhidze študoval, ako zmeny v znečistení ovzdušia a minerálnom prachu ovplyvňujú mobilizáciu železa.
Získanie údajov za letu z dvoch rôznych búrok v púšti Gobi - jedna sa vyskytla 12. marca 2001 a druhá 6. apríla 2001 - Meskhidze analyzoval obsah znečistenia a potom modeloval trajektóriu búrok a chemickú transformáciu v severnom Tichom oceáne. , Pomocou satelitných meraní určil, či došlo k zvýšenému rastu fytoplanktónu v oblasti oceánu, kde búrky prešli.
Výsledky boli prekvapujúce. Hoci aprílová búrka bola veľká, s tromi zdrojmi zrážania prachu a cestovania až do kontinentálnych Spojených štátov, nedošlo k zvýšenej aktivite fytoplanktónu. Marcová búrka, aj keď menšia, však významne zvýšila produkciu fytoplanktónu.
Rozdielne výsledky možno pripísať koncentrácii oxidu siričitého, ktorý existuje v prachových búrok, uviedol Meskhidze. Veľké búrky sú vysoko zásadité, pretože obsahujú vyšší podiel uhličitanu vápenatého. Množstvo oxidu siričitého zachyteného znečistením teda nestačí na zníženie pH pod 2.
„Hoci veľké búrky môžu vyviezť obrovské množstvá minerálneho prachu do otvoreného oceánu, množstvo oxidu siričitého potrebné na okyslenie týchto veľkých oblakov a výrobu biologicky dostupného železa je asi päť až desaťkrát vyššie ako priemerné jarné koncentrácie tejto znečisťujúcej látky v priemyselných oblastiach. Číny, “vysvetlil Meskhidze. "Napriek tomu percento rozpustného železa v malých prachových búrok môže byť o mnoho rádov vyššie ako veľké prachové búrky."
Aj keď sú malé búrky obmedzené v množstve prachu, ktoré prepravujú do oceánu, a nemusia spôsobiť veľké kvety planktónu, malé búrky stále produkujú dostatok rozpustného železa, aby dôsledne kŕmili fytoplanktón a hnojili oceán. To môže byť zvlášť dôležité pre vody s vysokým obsahom dusičnanov s nízkym obsahom chlorofylu, kde je výroba fytoplanktónu obmedzená z dôvodu nedostatku železa.
Prírodné zdroje oxidu siričitého, napríklad sopečné emisie a produkcia oceánov, môžu tiež spôsobiť mobilizáciu železa a stimulovať rast fytoplanktónu. Emisie z ľudských zdrojov však obyčajne predstavujú väčšiu časť stopového plynu. Emisné miesta vyrobené človekom môžu byť tiež bližšie k priebehu búrky a môžu naň mať výraznejší vplyv ako prírodný oxid siričitý, uviedol Meskhidze.
Tento výskum prehlbuje vedecké chápanie uhlíkového cyklu a klimatických zmien.
"Zdá sa, že recept na pridanie znečistenia k minerálnemu prachu z východnej Ázie môže skutočne zvýšiť produktivitu oceánu, a tým znížiť oxid uhličitý v atmosfére a znížiť globálne otepľovanie," uviedol Chameides.
„Súčasné plány Číny na zníženie emisií oxidu siričitého, ktoré budú mať ďalekosiahly prínos pre životné prostredie a zdravie obyvateľov Číny, môžu mať nezamýšľaný dôsledok zhoršenia globálneho otepľovania,“ dodal. „Toto je možno ešte jeden dôvod, prečo musíme všetci vážne uvažovať o znižovaní našich emisií oxidu uhličitého a iných skleníkových plynov.“
Pôvodný zdroj: Georgia Tech News Release
