Kaip teigia Džordžijos technologijos instituto tyrimų duomenys, paskelbti Geofizinių tyrimų žurnalo - atmosferos vasario 16 d. Leidime, galima pastebėti stebinantį ryšį tarp vandenynų derlingumo ir oro taršos sausumoje. Darbe pateikiamos naujos įžvalgos apie tai, kokį vaidmenį vandenynų derlingumas vaidina sudėtingame cikle, kuriame vyrauja anglies dioksidas ir kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Kai dulkių audros praeina per pramoninius rajonus, jos gali pasiimti sieros dioksido, rūgščių pėdsakų dujų, išsiskiriančių iš pramonės objektų ir elektrinių. Kai dulkių audros iškeliauja virš vandenyno, jų pernešamas sieros dioksidas sumažina dulkių pH (rūgštingumo ir šarmingumo rodiklį) ir paverčia geležį tirpiąja forma, sakė profesorius Athanasios Neneso grupės podoktorantas Nicholas Meskhidze. „Georgia Tech“ Žemės ir atmosferos mokslų mokykloje ir pagrindinis straipsnio „Dulkės ir tarša: geresnio vandenyno tręšimo receptas“ autorius.
Ši konversija yra svarbi, nes ištirpusi geležis yra būtinas fitoplanktono - mažų vandens augalų, kurie yra maistas žuvims ir kitiems jūrų organizmams, mikroelementai, - tai taip pat sumažina anglies dioksido kiekį Žemės atmosferoje vykstant fotosintezei. Fitoplanktonas vykdo beveik pusę Žemės fotosintezės, nors jie sudaro mažiau nei 1 procentą planetos biomasės.
Vykdydamas Nacionalinio mokslo fondo finansuojamus tyrimus, Meskhidze pradėjo tyrinėti dulkių audras prieš trejus metus, vadovaujamas Williamo Chameideso, „Regents“ profesoriaus ir Smithgall katedros pirmininko Georgia Tech Žemės ir atmosferos mokslų mokykloje ir šio straipsnio bendraautorio.
„Aš žinojau, kad didelės audros iš Gobio dykumų šiaurinėje Kinijoje ir Mongolijoje gali pernešti geležį iš dirvožemio į atokius Ramiojo vandenyno šiaurinius regionus, palengvindamos fotosintezę ir anglies dioksido įsisavinimą“, - sakė L. Meskhidze. „Tačiau buvau sužavėtas, nes dykumos dulkėse esanti geležis pirmiausia yra hematitas - mineralas, netirpus tokiuose tirpaluose, kur pH yra didelis, pavyzdžiui, jūros vandenyje. Taigi planktonas nėra lengvai prieinamas “.
Naudodamas duomenis, gautus skrendant per tyrimo teritoriją, Meskhidze išanalizavo dulkių audros, kilusios iš Gobi dykumos ir perėjusią per Šanchajų, chemiją prieš pereinant į šiaurinį Ramųjį vandenyną. Jo atradimas: Didelės koncentracijos sieros dioksido mišinyje su dykumos dulkėmis jis parūgštino dulkes iki pH, žemesnio nei 2 - tokio lygio, kokio reikia mineralinei geležiui paversti ištirpusia forma, kuri būtų prieinama fitoplanktonui.
Tęsdamas šį atradimą, Meskhidze ištyrė, kaip oro užterštumo ir mineralinių dulkių pokyčiai veikia geležies mobilizaciją.
Gaudami skrydžio duomenis iš dviejų skirtingų Gobio dykumos audrų - vienos įvyko 2001 m. Kovo 12 d., O kita - 2001 m. Balandžio 6 d. - Meskhidze išanalizavo taršos kiekį ir modeliuoja audrų trajektoriją ir cheminę transformaciją per Šiaurės Ramųjį vandenyną. . Naudodamas palydovinius matavimus jis nustatė, ar vandenyno srityje, kur praėjo audros, fitoplanktonas padidėjo.
Rezultatai nustebino, sakė jis. Nors balandžio mėn. Audra buvo didžiulė, susidūrus trims dulkių šaltiniams ir keliaujant po žemynines JAV, fitoplanktono aktyvumas nepadidėjo. Vis dėlto kovo audra, nors ir mažesnė, smarkiai paskatino fitoplanktono gamybą.
Skirtingi rezultatai gali būti siejami su sieros dioksido koncentracija, susidarančia dulkių audrose, sakė Meskhidze. Didelės audros yra labai šarminės, nes jose yra didesnė kalcio karbonato dalis. Taigi sieros dioksido, paimto iš užterštumo, kiekio nepakanka, kad pH būtų mažesnis nei 2.
„Nors smarkios audros gali eksportuoti didelius mineralinių dulkių kiekius į atvirą vandenyną, sieros dioksido kiekis, reikalingas norint parūgštinti šiuos didelius pliūpsnius ir sukurti biologiškai prieinamą geležį, yra maždaug 5–10 kartų didesnis nei vidutinė šio teršalo koncentracija pavasarį pramoninėse teritorijose. Kinijos “, - paaiškino Meskhidze. „Vis dėlto tirpios geležies procentas nedidelėse dulkių audrose gali būti daugybe laipsnių didesnis nei didelis dulkių audra.“
Taigi, nors mažos audros gali apriboti į vandenyną gabenamų dulkių kiekį ir gali nesukelti didelio planktono žydėjimo, mažos audros vis tiek gamina pakankamai tirpios geležies, kad galėtų nuolat maitintis fitoplanktonu ir tręšti vandenyną. Tai gali būti ypač svarbu vandenims, kuriuose yra daug nitratų, mažai chlorofilo, kur fitoplanktono gamyba yra ribota dėl geležies trūkumo.
Natūralūs sieros dioksido šaltiniai, tokie kaip vulkanų išmetimas ir vandenyno gamyba, taip pat gali sukelti geležies mobilizaciją ir skatinti fitoplanktono augimą. Išmetami teršalai iš žmogaus sukurtų šaltinių paprastai sudaro didesnę pėdsakų dujų dalį. Be to, žmogaus sukeltos išmetimo vietos gali būti arčiau audros kurso ir turėti jai didesnę įtaką nei natūralus sieros dioksidas, sakė Meskhidze.
Šis tyrimas gilina mokslininkų supratimą apie anglies ciklą ir klimato pokyčius.
„Atrodo, kad receptai, kaip papildyti taršą mineralinėmis dulkėmis iš Rytų Azijos, iš tikrųjų gali padidinti vandenynų produktyvumą ir tai padaryti, sumažinti atmosferos anglies dioksidą ir sumažinti globalinį atšilimą“, - teigė Chameidesas.
„Taigi dabartiniai Kinijos planai sumažinti sieros dioksido išmetimą, kuris turės didelę naudą Kinijos žmonių aplinkai ir sveikatai, gali turėti netyčinių padarinių - dar labiau sustiprės globalinis atšilimas“, - pridūrė jis. „Tai galbūt dar viena priežastis, kodėl mes visi turime rimtai galvoti apie savo anglies dioksido ir kitų šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą“.
Originalus šaltinis: „Georgia Tech“ naujienų leidinys
