Rookwolken en as van bosbranden die Australië in 2019 en 2020 teisterden, veroorzaakten wijdverbreide algenbloei in de Zuidelijke Oceaan, duizenden mijlen benedenwinds naar het oosten, een nieuwe door Duke University geleide studie door een internationaal team van wetenschappers vindt.

De peer-reviewed studie, gepubliceerd op 15 september in Natuur , is de eerste die een grootschalige reactie in het zeeleven definitief koppelt aan bemesting door pyrogene of door vuur gemaakte ijzeraerosolen van een bosbrand.

Het laat zien dat kleine aerosoldeeltjes van ijzer in de door de wind meegevoerde rook en as het water bevruchten toen ze erin vielen, het leveren van voedingsstoffen om bloei te voeden op een schaal die ongekend is in die regio.

De ontdekking roept intrigerende nieuwe vragen op over de rol die bosbranden kunnen spelen bij het stimuleren van de groei van microscopisch kleine zeealgen, bekend als fytoplankton, die via fotosynthese grote hoeveelheden klimaatverwarmende koolstofdioxide uit de atmosfeer van de aarde absorberen en de basis vormen van het oceanische voedselweb.

"Onze resultaten leveren sterk bewijs dat pyrogeen ijzer van bosbranden de oceanen kan bevruchten, mogelijk leidend tot een aanzienlijke toename van de koolstofopname door fytoplankton, " zei Nicolas Cassar, hoogleraar biogeochemie aan Duke's Nicholas School of the Environment.

De algenbloei veroorzaakt door de Australische bosbranden was zo intens en uitgebreid dat de daaropvolgende toename van de fotosynthese tijdelijk een aanzienlijk deel van de CO2-uitstoot van de branden heeft gecompenseerd ₂ uitstoot, hij zei. Maar het is nog steeds onduidelijk hoeveel van de koolstof geabsorbeerd door die gebeurtenis, of door algenbloei veroorzaakt door andere bosbranden, blijft veilig opgeborgen in de oceaan en hoeveel er weer vrijkomt in de atmosfeer. Dat bepalen is de volgende uitdaging, zei Cassar.

Grote bosbranden, zoals de recordbrekende branden die tussen 2019 en 2020 delen van Australië verwoestten en de branden die nu woeden in het westen van de VS, Siberië, de Amazone, de Middellandse Zee en elders, zullen naar verwachting steeds vaker voorkomen bij klimaatverandering, merkte Weiyi Tang op, een postdoctoraal fellow in geowetenschappen aan de Princeton University, die de studie mede leidde als promovendus in het laboratorium van Cassar in Duke.

"Deze branden vertegenwoordigen een onverwachte en voorheen ondergedocumenteerde impact van klimaatverandering op het mariene milieu, met mogelijke feedback over ons wereldwijde klimaat, ' zei Tang.

Pyrogene aerosolen worden geproduceerd wanneer bomen, borstel en andere vormen van biomassa worden verbrand. Aërosoldeeltjes zijn licht genoeg om maandenlang in de door de wind verspreide rook en as van een vuur te worden gedragen, vaak over lange afstanden.

Terwijl de nieuwe studie zich richtte op de gevolgen van bosbranden in de Zuidelijke Oceaan, andere regio's, inclusief de noordelijke Stille Oceaan en gebieden nabij de evenaar waar diepere, kouder water komt naar de oppervlakte, "zou ook moeten reageren op ijzertoevoegingen van bosbrandaerosolen, " zei Joan Llort, een postdoctoraal onderzoeker in mariene biogeochemie aan het Barcelona Supercomputing Center, die de studie mede leidde als research fellow aan het Institute of Marine and Antarctic Studies van de University of Tasmania.

Cassar en Richard Matear van het nationale wetenschappelijke agentschap van Australië, CSIRO, waren corresponderende auteurs van de studie, die werd uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van Tasmanië, Hertog, het Barcelona Supercomputing Center, het CSIRO Oceans and Atmosphere-programma, en het Plymouth Marine Laboratory.

De wetenschappers gebruikten satellietwaarnemingen, robotachtige oceaanvlotters, atmosferische transportmodellering en metingen van atmosferische chemie om de verspreiding van pyrogene ijzeraerosolen van de Australische bosbranden te volgen en hun impact op de mariene productiviteit te meten.