Het micronutriënt ijzer (Fe) wordt erkend als een sleutelfactor bij het beheersen van de primaire productiviteit van de oceanen, en vervolgens de koolstofcyclus en het mariene ecosysteem beïnvloeden. Het gebied op hoge breedtegraden van de noordelijke Stille Oceaan is een van de drie belangrijkste gebieden met veel voedingsstoffen en weinig chlorofyl (HNLC) op aarde. Ook, de groei van fytoplankton wordt beperkt door de beschikbaarheid van Fe. Klimaatverandering, menselijke activiteiten en oceaanverzuring zullen naar verwachting de beschikbaarheid en het transport van Fe in de oceaan beïnvloeden. Daarom, het is van groot belang om de Fe-cyclus te bestuderen en betrouwbare voorspellingen te doen voor de toekomst.

"Als gevolg van menselijke activiteit, de hoeveelheid en samenstelling van Fe veroorzaakt door atmosferische ontbinding is veranderd en heeft de oceaan beïnvloed. Na het deponeren in de oceaan, de distributie en het transport van Fe wordt voornamelijk bepaald door fysische processen, bijv. mengen en opwellen. Dus, het ophelderen van de bronnen en het transport van biologisch beschikbaar Fe zijn belangrijke wetenschappelijke vragen voor het begrijpen van het mariene ecosysteem, " legt Dr. Fei Chai uit, een onderzoeker aan het Second Institute of Oceanography en corresponderend auteur van een projectrapport dat onlangs is gepubliceerd in Atmosferische en oceanische wetenschapsbrieven .

"De biologische beschikbaarheid van Fe in de oceaan hangt ook af van de hoeveelheid en sterkte van organische complexe liganden. De ruimtelijke verdeling van Fe-bindende liganden is zeer variabel, met meer liganden gevonden in de noordwestelijke Stille Oceaan dan in de noordoostelijke Stille Oceaan. Ook, de sterkte van liganden wordt voornamelijk beïnvloed door de pH van water, met een lagere pH die de sterkte van liganden vermindert en de Fe-opnamesnelheid van diatomeeën verlaagt. Daarom, onder invloed van oceaanverzuring, de verdeling en sterkte van Fe-bindende liganden zullen aanzienlijk veranderen, met daaropvolgende effecten op het ecosysteem van de noordelijke Stille Oceaan, " voegt Dr. Chai toe.

Dr. Fei Chai en zijn team, van het Tweede Instituut voor Oceanografie, zal een gekoppeld fysisch-biologisch-Fe-model ontwikkelen en gebruiken, genaamd ROMS-CoSiNE-Fe, in de noordelijke Stille Oceaan. Het model zal de Fe-cyclus voor de hogere noordelijke Stille Oceaan incorporeren en voorspellingen doen van de primaire productie en mariene ecosystemen in de toekomst. Het project wordt van 2018 tot 2022 gefinancierd door de National Natural Science Foundation of China.

"Deze studies zullen de bronnen en het transport van biologisch beschikbaar Fe in de HNLC-regio onderzoeken. De resultaten kunnen wetenschappelijk advies geven aan belanghebbenden over de haalbaarheid van het uitvoeren van Fe-bemesting in de oceaan, " zegt dr. Chai, "In de toekomst, we hopen de snelheid van Fe-opname door fytoplankton beter te begrijpen en voorspellingen te doen van veranderingen in het mariene ecosysteem van de noordelijke Stille Oceaan."