De helft van het zeeleven in de oceanen van de wereld is afhankelijk van de verrijking van fytoplankton met opgelost ijzer, net zoals planten aan de basis van de voedselketen op het land voedingsstoffen nodig hebben om te groeien.

Echter, kennis van de processen waardoor ijzer, gebruikt door het fytoplankton, wordt bevoorraad aan het mariene milieu en verspreid in de diepe oceaan is beperkt vanwege schaarse gegevens.

Een nieuwe door IMAS geleide studie gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen heeft voor het eerst in situ waarnemingen gedaan van bacteriële ijzerregeneratie in de mesopelagische zone - de schemerzone waar licht niet doordringt - van de Zuidelijke Oceaan en de Middellandse Zee.

Hoofdauteur Dr. Matthieu Bressac zei dat uit het onderzoek bleek dat ijzer uit organische bronnen tot 100 keer efficiënter oplost in koud Subantarctisch water dan ijzer in stof dat uit de woestijn wordt geblazen in warmere mediterrane wateren.

"IJzer is van cruciaal belang voor fytoplankton aan de basis van de mariene voedselketen en dus voor de productiviteit van het leven in de oceaan, ' zei dokter Bressac.

"Waar ijzer schaars is, zoals in een groot deel van de Zuidelijke Oceaan, de oceaan lijkt meer op een woestijn, met minder zeeleven.

"Maar we hebben een beperkt begrip van waar het in de oceaan opgeloste ijzer vandaan komt en hoe het wordt verdeeld in diepe lagen zoals de mesopelagische zone, dat een belangrijk ijzerreservoir is voor de oceaan aan de oppervlakte.

"Onze studie combineerde onze waarnemingen met biogeochemische modellen, de contrasterende rollen van organisch (in levend materiaal, biogeen) ijzer en door de wind geblazen (lithogeen) ijzer genoemd.

"We ontdekten dat de efficiëntie van ijzer dat de diepe oceaan binnenkomt aanzienlijk hoger is wanneer ijzerfluxen in wezen biogeen zijn dan wanneer lithogeen materiaal aanwezig is.

"Aanvulling van de mesopelagische zone met ijzer wordt daarom sterk bepaald door de samenstelling van het geëxporteerde ijzer, ' zei dokter Bressac.

Co-auteur IMAS-professor Philip Boyd zei dat een beter begrip van de distributie van ijzer in de zee belangrijk is om modellen en voorspellingen van waarschijnlijke veranderingen in de oceaanchemie en productiviteit als het klimaat verandert, te informeren.

"Door de productiviteit van het zeeleven te beheersen, opgelost ijzer is van cruciaal belang voor de koolstofcyclus, waar atmosferische CO ₂ wordt geabsorbeerd door fytoplankton en gesekwestreerd naar de zeebodem als organismen sterven en zinken.

"Onze simulaties laten zien dat het gecombineerde effect van lithogene deeltjes en oceaandynamiek verantwoordelijk is voor een grote herverdeling van opgelost ijzer in de eerste 1000 meter van de waterkolom, niet alleen in regio's dicht bij woestijnen, maar ook op wereldschaal.

"Naarmate het klimaat verandert, zullen deze effecten waarschijnlijk worden geaccentueerd, met aanzienlijke gevolgen voor de productiviteit van de oceaan en de effectiviteit van de koolstofcyclus, ' zei professor Boyd.