Geërodeerde zeebodemrotsen vormen een essentiële voedingsbron voor drijvende mariene organismen aan de basis van de voedselketen, volgens nieuw onderzoek.

De bevindingen, geleid door de Universiteit van Leeds, laten zien dat ijzer, een essentiële voedingsstof voor microscopisch kleine zeealgen, of fytoplankton - komt vrij uit sedimenten op de diepe oceaanbodem.

Uit het onderzoek blijkt dat in tegenstelling tot de verwachting dat zuurstof in de diepzee voorkomt dat opgelost ijzer uit de zeebodem ontsnapt, een combinatie van zuurstof en organisch materiaal kan zelfs de afgifte van ijzer uit sedimenten in de oceaan bevorderen.

Vandaag gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ), het onderzoek zou van invloed kunnen zijn op toekomstige benaderingen voor het bestuderen van de oceaankoolstofcyclus en het beheer van het mariene milieu, die rekening moet houden met de effecten van zeebodemprocessen op de mariene ecologie.

Hoofdauteur van het rapport is Dr. Will Homoky, een University Academic Fellow aan de Leeds' School of Earth and Environment.

Hij zei:"Onze bevindingen laten zien dat het ondiepe oppervlak van de diepe zeebodem een ​​belangrijke bron van ijzer is - een schaarse micronutriënt - voor de oceaan.

"We laten zien dat de afbraak van gesteentemineralen met organisch materiaal en zuurstof een recept is om kleine roestdeeltjes te produceren, die klein genoeg zijn om te worden opgelost en in zeewater te worden gedragen. "Deze kleine roestdeeltjes en hun chemische kenmerken verklaren hoe ijzer dat in grote delen van het binnenste van de oceaan wordt gevonden, afkomstig kan zijn van diepe oceaansedimenten, op een manier die ooit werd gedacht praktisch onmogelijk te zijn."

De ijzerdeeltjes ter grootte van een nanometer, ook wel colloïden genoemd, zouden een belangrijke voedingsbron voor fytoplankton kunnen zijn. die de primaire voedselbron vormen voor een breed scala aan zeedieren, invloed hebben op de wereldwijde voedselketens.

Het fytoplankton is ook belangrijk te midden van de stijgende wereldwijde vervuilingsniveaus, omdat ze de oceaan helpen ongeveer een kwart van de jaarlijks uitgestoten koolstofdioxide in de atmosfeer te verwijderen.

Het onderzoeksteam, gefinancierd door de Natural Environment Research Council (NERC), ook wetenschappers van de universiteiten van Southampton, Liverpool, Oxford, Zuid-Florida en Zuid-Californië - een samenwerking die is ontstaan ​​via het internationale GEOTRACES-programma.

De bevindingen zullen helpen bij het vormgeven van verder onderzoek naar de processen die het voorkomen van ijzer in de oceanen van de wereld reguleren en de rol die ze spelen bij het matigen van het zeeleven en de atmosferische koolstofdioxide.

Dr. Homoky zei:"Onze bevindingen hier zijn significant, omdat ze een keerpunt markeren in de manier waarop we kijken naar de ijzervoorraad uit sedimenten en het potentieel ervan om het zeeleven te bereiken, wat een nieuwe manier van denken over de zeebodem mogelijk maakt.

"Onze ontdekte productie van ijzercolloïden verschilt van andere vormen van ijzer die aan de oceaan worden geleverd, en zal ons helpen een nieuwe generatie oceaanmodellen te ontwerpen om het zeeleven en klimaatverbindingen met de zeebodem opnieuw te evalueren - waar momenteel grote onzekerheid bestaat.

"Dit zou ons kunnen helpen beter te begrijpen hoe ijzer in de oceaan heeft bijgedragen aan de productiviteit en klimaatvariaties in het verleden en onze benaderingen van het behoud en beheer van de zee kunnen informeren."

Het onderzoeksteam analyseerde minuscule en precieze variaties in het vloeistofgehalte van sedimentmonsters verzameld uit de Zuid-Atlantische Oceaan op waterdiepten van 60 meter tot 5 km.

Ze wilden begrijpen hoe de chemische - of isotoop - handtekeningen van ijzer van nanoformaat in de sedimentvloeistoffen waren gevormd, en wat dit ons vertelt over de ijzertoevoer naar de oceaan.

Rapport co-auteur Dr. Tim Conway is assistent-professor aan de Universiteit van Zuid-Florida.

Hij legde uit:"We kunnen nu kleine maar belangrijke variaties in de chemische samenstelling van zeewater meten die tien jaar geleden buiten ons bereik lagen.

"Hier hebben we een isotoopsignatuur gekarakteriseerd die behoort tot de ijzercolloïden geproduceerd in diepe oceaansedimenten die we kunnen gebruiken om hun reis in de oceaan te volgen.

"Ons voortdurende doel is om te leren hoe ver dit ijzer reist en hoeveel ervan onze mariene voedselwebben over de hele wereld voedt."