Se ha descubierto que la vida en el océano prospera gracias al polvo del Sahara que llega desde miles de kilómetros de distancia.

El hierro es un micronutriente esencial para la vida, que permite procesos como la respiración, la fotosíntesis y la síntesis de ADN. La disponibilidad de hierro es a menudo un recurso limitante en los océanos actuales, lo que significa que el aumento de los flujos de hierro hacia ellos podría aumentar la cantidad de carbono fijado por el fitoplancton, con implicaciones para el clima global.

El hierro acaba en los océanos y ecosistemas terrestres a través de los ríos, el derretimiento de los glaciares, la actividad hidrotermal y, especialmente, el viento. Pero todas sus formas químicas son «bioactivas», lo que significa que no están disponibles para que los organismos las absorban de su entorno.

«Aquí mostramos que el hierro unido por el polvo arrastrado hacia el oeste sobre el Atlántico desde el Sahara tiene propiedades que cambian con la distancia recorrida: cuanto más larga es la distancia, más biológicamente activo es el hierro», dijo el profesor asociado del estado de Florida, el Dr. dijo Jeremy Owens. Universidad y coautor del nuevo estudio. Fronteras en las ciencias oceánicas.

«Esta relación sugiere que los procesos químicos en la atmósfera convierten el hierro menos bioactivo en formas más accesibles».

El quid de la cuestión

Owens y sus colegas midieron la cantidad de hierro bioactivo y total en núcleos de perforación del fondo del Océano Atlántico, recolectados por el Programa Internacional de Descubrimiento de Océanos (IODP) y sus predecesores. El IODP tiene como objetivo mejorar nuestra comprensión de las condiciones cambiantes del clima y los océanos, los procesos geológicos y el origen de la vida.

Los investigadores seleccionaron cuatro núcleos en función de su distancia al llamado corredor de polvo Sahara-Sahel. Este último se extiende desde Mauritania hasta Chad y es una fuente importante de hierro ligado por el polvo a las regiones de barlovento.

Se recogieron dos núcleos cerca de este corredor, a unos 200 km y 500 km al oeste del noroeste de Mauritania, un tercero en el Atlántico medio y un cuarto a unos 500 km al este de Florida. Los autores estudiaron los 60 a 200 metros superiores de estos núcleos, lo que refleja los depósitos de los últimos 120.000 años, la época del último interglaciar.

Midieron las concentraciones totales de hierro en estos núcleos, así como las concentraciones de isótopos de hierro con un espectrómetro de masas de plasma. Estos datos isotópicos son consistentes con el polvo del Sahara.

Utilizaron un conjunto de reacciones químicas para revelar las fracciones de hierro total presentes en los sedimentos en forma de carbonato de hierro, goethita, hematita, magnetita y pirita. Aunque el hierro de estos minerales no es bioactivo, se forma a partir de formas más bioactivas mediante procesos geoquímicos en el fondo del mar.

«En lugar de centrarnos en el contenido total de hierro, como lo han hecho estudios anteriores, medimos el hierro que es fácilmente soluble en el océano y accesible a los organismos marinos a través de sus vías metabólicas», dijo Owens.

«Sólo una fracción del hierro total en los sedimentos es biodisponible, pero esa fracción puede cambiar a medida que el hierro se transporta lejos de su fuente original. Nuestro objetivo es explorar esas relaciones».

soplando en el viento

Los resultados mostraron que la cantidad de hierro biorreactivo era menor en los núcleos occidentales que en los orientales. Esto sugiere que una cantidad correspondientemente grande de hierro bioactivo se perdió en polvo y presumiblemente fue utilizado por organismos en la columna de agua, por lo que no llegó a los sedimentos del fondo.

«Nuestros resultados sugieren que durante el transporte atmosférico a larga distancia, las propiedades minerales del hierro originalmente bioinactivo ligado al polvo cambian, haciéndolo más bioactivo. Este hierro luego es absorbido por el fitoplancton antes de llegar al fondo», dijo el Dr. Timothy Lyons, profesor de la Universidad de California en Riverside y autor final del estudio.

«Concluimos que el polvo que llega a regiones como la cuenca del Amazonas y las Bahamas puede contener hierro, que es particularmente soluble y disponible para la vida, gracias a su mayor distancia del norte de África y su mayor exposición a los procesos químicos atmosféricos», afirmó Lyons.

«El hierro transportado parece estimular los procesos biológicos de la misma manera que la fertilización con hierro afecta la vida en los océanos y en los continentes. Este estudio es una prueba de concepto que confirma que el polvo unido a hierro tiene un impacto importante en una amplia gama de formas de vida. . Lejos de su fuente.»