Na Antarktiku naučnici s Rutgers University pronalaze dokaze koji dovode u pitanje ključnu pretpostavku o dostupnosti željeza, esencijalnog mikronutrijenta u procesu uklanjanja ugljen-dioksida.
Za istraživače koji proučavaju Southern Ocean, tračak nade u sumornim klimatskim prognozama bila je teorija obogaćivanja željezom. Prema toj ideji, kako temperature rastu i glečeri na Antarktiku se tope, željezo zarobljeno u ledu trebalo bi podstaknuti rast mikroskopskih algi koje tokom razvoja apsorbuju ugljen-dioksid iz atmosfere.
Međutim, postoji problem, ova teorija, čini se, „ne pije vode“.
Naučnici s Rutgersa otkrili su da voda nastala topljenjem antarktičkih ledenih polica opskrbljuje okolne vode s mnogo manje željeza nego što se ranije pretpostavljalo. Ovi nalazi otvaraju nova pitanja o izvorima željeza u Južnom okeanu u blizini Antarktika i mogli bi značajno promijeniti način na koji se klimatske promjene predviđaju i modeliraju.
„Široko je rasprostranjena pretpostavka da glacijalno topljenje ispod ledenih polica značajno doprinosi bioraspoloživosti željeza u procesu prirodne glacijalne fertilizacije željezom“, navode istraživači.
Studija pokazuje da je količina željeza u otopljenom ledu višestruko manja nego što se mislilo, te da većina tog željeza zapravo potiče iz druge vrste vode, a ne direktno iz topljenja ledenih polica.
Iako su nekoliko mjeseci godišnje obavijene mrakom, vode Južnog okeana oko Antarktika izuzetno su produktivne kada je riječ o rastu fitoplanktona, ključnog izvora hrane za kril, kojim se hrane pingvini, foke i kitovi. Tokom rasta, fitoplankton putem fotosinteze apsorbuje ogromne količine ugljen-dioksida, čineći ovaj region jednim od najvećih okeanskih „rezervoara“ tog gasa koji zagrijava planetu.
Dosadašnja istraživanja o izvorima željeza u Južnom okeanu uglavnom su se oslanjala na simulacije i kompjutersko modeliranje. Istraživači su 2022. godine otputovali do ledene police Dotson u Amundsen Sea na zapadu Antarktika kako bi prikupili uzorke vode nastale topljenjem glečera direktno na izvoru. Amundsenovo more danas je jedan od najvećih doprinosa porastu nivoa mora usljed topljenja antarktičkog leda.
U tom području voda izlazi ispod ledenih polica, produžetaka glečera koji se protežu s kopna prema moru. Topljenje je uglavnom uzrokovano toplom vodom iz dubokog okeana koja prodire u šupljine ispod leda.
Na ledenoj polici Dotson naučnici su identificirali tačke ulaska morske vode u podledenu šupljinu i mjesta njenog izlaska, nakon što se pomiješa s vodom od topljenja. Uzorci su uzeti i na ulazu i na izlazu.
Izračunali su koliko je željeza izlazilo iz šupljine u odnosu na količinu koja je ulazila, te su na osnovu izotopskih podataka utvrdili koji je tip topljenja odgovoran za njegovu prisutnost.
Rezultati su bili iznenađujući. Voda nastala topljenjem doprinijela je sa svega oko 10% ukupnog rastvorenog željeza koje izlazi iz sistema. Većinu je donijela dubinska voda (62%), dok je preostalih 28% poticalo iz sedimenata ledene police.
Osim toga, odnosi izotopa željeza ukazuju na postojanje tečnog sloja vode bez rastvorenog kisika ispod glečera. Takvi uslovi podstiču rastvaranje čvrstih oksida željeza iz osnovne stijene, što se pokazalo kao značajniji izvor željeza od samog topljenja ledene police.
Sveukupno, ovi nalazi osporavaju dosadašnje pretpostavke o izvorima željeza u Južnom okeanu u svijetu koji se zagrijava. Ipak, autori naglašavaju da su potrebna dodatna istraživanja kako bi se u potpunosti razumjela uloga subglacijalnih procesa.
„Naša tvrdnja je da sama voda nastala topljenjem nosi vrlo malo željeza i da većina željeza dolazi iz matične stijene u tečni sloj između stijene i ledenog pokrivača, a ne iz leda koji doprinosi porastu nivoa mora“, zaključuju istraživači. „Za neke kolege, ovo će biti vrlo iznenađujuće.“