"Tieteellinen yhteisö on aina ajatellut, että ilmansaasteiden vaikutus tuntuu sen läheisyydessä, jossa se tallettaa", sanoo Athanasios Nenes. "Tämä tutkimus osoittaa, että rauta voi kiertää valtameren yli ja vaikuttaa ekosysteemeihin tuhansien kilometrien päässä."

Itä-Aasiasta maailman suurimman valtameren yli kulkeva ilmansaaste on vuosikymmenten ajan käynnistänyt ketjureaktion, joka vaikutti tuhansien kilometrien päässä trooppisilla vesillä esiintyviin happitasoihin.

”On kasvava tietoisuus siitä, että valtameren happitasot saattavat muuttua ajan myötä”, sanoo Georgian teknillisen instituutin apulaisprofessori Taka Ito. ”Yksi syy siihen on lämpenevä ympäristö - lämmin vesi pitää vähemmän kaasua. Mutta trooppisessa Tyynenmeren alueella happitaso on laskenut paljon nopeammin kuin lämpötilan muutos voi selittää. "

Kartta, josta käy ilmi, miten rautaa sisältävä ilman pilaantuminen Tyynenmeren pohjoisosassa voi matkustaa tuhansia mailia. (Luotto: Georgia Tech)Raportissa tutkijat kuvailevat, miten teollisuustoiminnan aiheuttama ilman pilaantuminen on nostanut rauta- ja typpeä - meren elämässä tärkeimpiä ravinteita - Itä-Aasian rannikolla sijaitsevassa meressä. Tämän jälkeen valtamerivirrat kuljettivat ravinteita trooppisille alueille, joissa niitä käytettiin fotosynteesivällä fytoplanktonilla.

Mutta kun trooppinen kasviplankton on saattanut vapauttaa enemmän happea ilmakehään, niiden ylimääräisten ravintoaineiden kulutus vaikutti negatiivisesti liuenneen hapen tasoon syvemmällä meressä.

”Jos sinulla on aktiivisempaa fotosynteesiä pinnalla, se tuottaa enemmän orgaanista ainetta, ja osa niistä uppoaa”, Ito sanoo. ”Ja kun se uppoaa, bakteerit kuluttavat tätä orgaanista ainetta. Kuten me hengitämme happea ja uloshengitys CO₂, bakteerit kuluttavat happea maanalaisessa meressä, ja on taipumus vähentää happea. ”

Tämä prosessi esiintyy kaikkialla Tyynenmeren alueella, mutta vaikutukset ovat voimakkaimmat trooppisilla alueilla, joissa liuennut happi on jo alhainen.

1970: ien jälkeen laskeva

Athanasios Nenes, Georgia Techin professori, joka työskenteli yhdessä Ito: n kanssa tutkimuksessa, kertoo tutkimuksen olevan ensimmäinen, joka kuvailee, kuinka pitkälle ihmisen teollisen toiminnan vaikutus voi olla.

”Tieteellinen yhteisö on aina ajatellut, että ilmansaasteiden vaikutus tuntuu läheisyydessä, jossa se tallettaa”, Nenes sanoo. ”Tämä tutkimus osoittaa, että rauta voi kiertää valtameren yli ja vaikuttaa ekosysteemeihin tuhansien kilometrien päässä.”

Vaikka todisteita oli, että maailmanlaajuinen ilmastonmuutos voi vaikuttaa tuleviin happitasoihin, Ito ja Nenes kannustivat etsimään selitystä sille, miksi trooppisten happitasojen määrä oli laskenut 1970-järjestelmien jälkeen.

Ymmärtääkseen, miten prosessi toimi, tutkijat kehittivät mallin, joka yhdistää ilmakehän kemian, biogeokemialliset syklit ja valtamerenkierron. Heidän mallinsa kuvaa, kuinka saastuneita, rautaa runsaasti pölyä, joka laskeutuu Tyynenmeren pohjoiseen, kuljettaa valtamerivirrat itään kohti Pohjois-Amerikkaa, rannikkoa ja sitten takaisin länteen päiväntasaajan varrella.

Mallissaan tutkijat ottivat huomioon muita tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa myös happitasoihin, kuten veden lämpötilaan ja valtavirran vaihteluun.

Olipa meriveden lämpeneminen tai raudan pilaantumisen lisääntyminen, lisääntyvien hapen vähimmäisvyöhykkeiden vaikutukset ovat pitkälti meren elämään.

”Monet elävät organismit riippuvat merivedessä liuenneesta hapesta”, Ito sanoo. "Joten jos se on riittävän alhainen, se voi aiheuttaa ongelmia, ja se voi muuttaa meren eliöiden elinympäristöjä."

Ei helposti vaihdettavissa

Toisinaan vähähappisten alueiden vedet turpoavat rannikkovesiin, tappavat tai syrjäyttävät kalojen, rapujen ja monien muiden organismien populaatiot. Nämä "hypoksiset tapahtumat" saattavat lisääntyä, kun hapen vähimmäisvyöhykkeet kasvavat, hän lisää.

Kasvava fitoplanktoniaktiivisuus on Ito: n mukaan kaksiteräinen miekka.

”Fytoplankton on olennainen osa elävää merta”, hän sanoo. ”Se toimii elintarvikeketjun pohjana ja imee ilmakehän hiilidioksidia. Mutta jos pilaantuminen jatkuu edelleen ylimääräisten ravintoaineiden toimittamisessa, hajoamisprosessi vähentää happea syvemmistä vesistä, ja tätä syvää happea ei korvata helposti. "

Tutkimus laajentaa myös pölyn ymmärtämistä saastumisen kuljettajana, Nenes sanoo.

”Pöly on aina herättänyt paljon kiinnostusta, koska se vaikuttaa ihmisten terveyteen”, Nenes sanoo. ”Tämä on todella ensimmäinen tutkimus, joka osoittaa, että pölyllä voi olla valtava vaikutus valtamerien terveyteen tavoilla, joita emme ole koskaan ymmärtäneet. Se vain herättää tarpeen ymmärtää, mitä me teemme meriekosysteemeihin, jotka ruokkivat väestöä ympäri maailmaa. "

Nature Geoscience -lehdessä julkaistua tutkimusta sponsoroi National Science Foundation, Georgia Power Faculty Scholar puheenjohtaja ja Cullen-Peckin tiedekunnan apuraha.

Lähde: Georgia Tech

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon