Emissies van kolengestookte elektriciteitscentrales in China bemesten de noordelijke Stille Oceaan met een metaalvoedingsstof die belangrijk is voor het leven in zee, volgens nieuwe bevindingen van een door het USC geleid onderzoeksteam.

De onderzoekers denken dat deze metalen het oceaanecosysteem kunnen veranderen, hoewel het onduidelijk is of het beter of slechter zou zijn.

De studie toont aan dat rook van elektriciteitscentrales ijzer en andere metalen naar de oppervlaktewateren van de noordelijke Stille Oceaan transporteert, aangezien westelijke winden uitstoot van Azië naar Noord-Amerika blazen. Uit piekmetingen blijkt dat tot bijna 60% van het ijzer in een uitgestrekte strook van het noordelijke deel van de oceaan afkomstig is van schoorstenen.

"Het is al lang bekend dat het verbranden van fossiele brandstoffen het klimaat en de oceaanecosystemen op aarde verandert door koolstofdioxide in de atmosfeer vrij te geven, " zei Seth John, hoofdauteur van de studie en een assistent-professor Aardwetenschappen aan het USC Dornsife College of Letters, Kunsten en Wetenschappen. "Dit werk laat zien dat het verbranden van fossiele brandstoffen een neveneffect heeft:het vrijkomen van ijzer en metalen in de atmosfeer die duizenden kilometers meedragen en in de oceaan terechtkomen waar ze mariene ecosystemen kunnen beïnvloeden."

"Bepaalde metaalafzettingen kunnen sommige zeedieren helpen gedijen terwijl ze ander leven schaden, '' hij voegde toe. "Er zijn onvermijdelijke afwegingen wanneer de chemie van het oceaanwater verandert."

Het onderzoek is donderdag gepubliceerd in het Proceedings van de National Academy of Sciences . Onderzoekers van het USC, Universiteit van Colombia, Universiteit van Washington, MIT en de Universiteit van Hawaï, onder andere, samengewerkt.

Door USC geleid team bevestigt dat oceaanmetalen uit China komen

Hoewel door de wind opgeblazen mineraal stof uit woestijnen lange tijd werd beschouwd als een belangrijke bron van ijzer voor open oceaanwater, de nieuwe studie laat zien hoe door de mens gemaakte bronnen belangrijke micronutriënten bijdragen die plankton en algen nodig hebben. Bovendien, de studie laat zien hoe de verbranding van fossiele brandstoffen niet alleen de opwarming van de aarde beïnvloedt, maar ook het mariene milieu, te.

Eerdere studies hebben sterk uiteenlopende schattingen laten zien van hoeveel ijzer er van verschillende bronnen op het land naar de oceaan wordt vervoerd. vooral uit antropogene bronnen. IJzer is een belangrijke beperkende factor voor de mariene productiviteit voor ongeveer een derde van de oceanen in de wereld.

In plaats daarvan, het door het USC geleide onderzoeksteam heeft metalen gemeten in oppervlaktezeewater. Ze richtten zich op een afgelegen deel van de Stille Oceaan, honderden mijlen ten noorden van Hawaï en ongeveer halverwege tussen Japan en Californië. De regio is wind van de industriële emissies in Oost-Azië.

In mei 2017, ze gingen aan boord van een onderzoeksschip en namen watermonsters langs een noord-zuid transect op breedtegraden tussen 25 graden en 42 graden noorderbreedte. Ze vonden piekconcentraties ijzer in ongeveer het midden, wat overeenkwam met een grote windgebeurtenis boven Oost-Azië een maand eerder. De piekconcentraties van ijzer zijn ongeveer drie keer groter dan metingen in de oceaan op de achtergrond, blijkt uit de studie.

In aanvulling, de wetenschappers ontdekten dat verhoogde loodconcentraties samenvielen met de ijzerhotspots. Ander onderzoek heeft aangetoond dat het meeste lood aan het oceaanoppervlak afkomstig is van door de mens gemaakte bronnen, inclusief cementfabrieken, kolencentrales en metaalsmelterijen.

Bovendien, de metalen in de zeewatermonsters dragen veelbetekenende sporen van Chinese industriële bronnen, zegt de studie.

"Toen we monsters in de oceaan verzamelden, we ontdekten dat de 'vingerafdrukken' van de ijzerisotoop en de loodisotoop uit zeewater overeenkwamen met die van antropogene vervuiling uit Azië, " zei Paulina Pinedo-Gonzalez, een USC-postdoctoraal wetenschapper en studieauteur die nu bij het Lamont-Doherty Earth Observatory aan de Columbia University werkt.

Eindelijk, de wetenschappers sloten ook opwelling uit de diepe oceaan uit als een bron van de metalen door watermonsters op diepte te testen.

Wat betekent de overvloed aan metalen voor het leven in zee?

De studie heeft belangrijke implicaties voor het leven in zee in de oceaan. De noordelijke Stille Oceaan heeft een opmerkelijk gebrek aan ijzer, een belangrijke micronutriënt, dus een toestroom van metalen en andere stoffen kan helpen de basis te leggen voor een nieuw ecosysteem - een 'goed nieuws, de uitkomst van slecht nieuws voor de aarde.

"Microscopische ijzerbevattende deeltjes die vrijkomen bij het verbranden van kolen hebben invloed op de algengroei in de oceaan, en daarmee het hele ecosysteem waarvoor algen de basis van de voedselketen vormen, John legde uit. "Op korte termijn, we zouden kunnen denken dat ijzer in vervuiling gunstig is omdat het de groei van fytoplankton stimuleert, die vervolgens koolstofdioxide uit de atmosfeer halen terwijl ze groeien om een ​​deel van de koolstofdioxide te compenseren die vrijkomt tijdens het eerste verbrandingsproces.

"Echter, het is totaal onhoudbaar als een langetermijnoplossing voor geo-engineering vanwege de schadelijke effecten van vervuiling op de menselijke gezondheid. Dus, de boodschap om mee naar huis te nemen is misschien een beter begrip van een onbedoeld neveneffect van steenkoolverbranding en de manieren waarop dat de ecosystemen van de oceaan duizenden kilometers verderop kan beïnvloeden."