Цивилизация
Важнейший для океанской биосферы микроэлемент железо попадает в океан не только со стоками рек и с атмосферными осадками, но и поднимается к поверхности напрямую из гидротермальных источников. При том в не окисленном виде, в котором он гораздо лучше усваивается водными организмами.
Как показали учёные под руководством Брэнди Тонер из знаменитого американского Института океанографии в Вудс-Хоуле, органические микрочастицы, поднимающиеся к поверхности океана от подводных вулканов Восточно-Тихоокеанского поднятия, часто содержат железо Fe(II) в чистой, восстановленной форме. В противоположность этому, большая часть железа, попадающего в океан с континента (через реки или с дождём) окислено – грубо говоря, это ржавчина.
Железо – микроэлемент, которого более всего не хватает в океане, именно его количество в большинстве районов мира напрямую ограничивается продуктивность фитопланктона. Именно поэтому «удобрение» железом приповерхностных слоёв океана рассматривается как один из самых перспективных способов повысить количество фотосинтезирующих водорослей, превращающих углекислый газ в сложную органику, которая оседает к дну. Подобным образом азот является элементом, ограничивающим продуктивность наземных растений, и именно с азотными удобрениями – ненавистными многим нитратами – связан впечатляющий рост урожайности культурных растений в XX веке.
По прежним оценкам учёных, количество железа, выбрасываемого в океан подводными вулканами примерно равно тому, что попадает в него с суши. Однако раньше предполагалось, что оно не может играть заметной биологической роли, потому что большая его часть к поверхности, где живут большинство автотрофов, не добирается, а то, что добирается – уже окислено.
Как показали Тонер и её коллеги в работе, принятой к публикации в Nature Geoscience, наверх железа и впрямь поднимается немного, но приходит он туда в неокисленном виде. Атомы Fe каким-то образом стабилизирует «матрица» углеродных атомов органических микрочастиц. Восстановленное железо биологически гораздо более усвояемо, а потому и в небольших количествах может потягаться с куда большими массами элемента с суши.
Оценок полного количества поднимающегося из глубин железа и его состава учёные не сделали, ограничившись анализом органических частиц, выловленных автоматическими аппаратами на глубине в ходе экспедиции исследовательского судна Atlantis в 2006 году. Подсчитать «баланс биологической влиятельности» железа из гидротермальных источников и с суши лишь предстоит.
