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撒哈拉沙漠的沙塵維持著整個大西洋的生命

撒哈拉沙漠


撒哈拉沙漠的沙塵維持著整個大西洋的生命


撒哈拉沙漠的塵羽非常大，可以通過衛星成像看到 。來源：Deposit Photos
據《大眾科學》（安德魯·保羅）：根據一個國際研究小組的新證據，源自撒哈拉沙漠的大規模遷移塵埃云對于在遠至亞馬遜流域的大西洋中培育生命至關重要 。然而，這種生物多樣性的來源在大氣層中行駛數千英里后變得特別有用 。
動植物需要鐵才能茁壯成長 ， 在大西洋的大部分地區，這種微量營養素通常來源于世界上最干旱的地方之一撒哈拉沙漠 。但是，鐵的許多變體具有不同水平的生物活性——水平越高，浮游植物等生物就越容易利用它進行光合作用和呼吸 。根據9月19日發表在《海洋科學前沿》上的一項研究，從撒哈拉沙漠向美國東海岸移動的塵埃羽流在大西洋彼岸提供了大量的鐵 ， 但正是這一過程本身使微量營養素適合最遙遠的生物和植物 。
研究合著者、佛羅里達州立大學副教授Jeremy Owens在一份聲明中說：“我們沒有像以前的研究那樣關注總鐵含量，而是測量了容易在海洋中溶解的鐵 ， 這些鐵可以被海洋生物通過代謝途徑獲得 。” 。“沉積物中總鐵只有一小部分是生物可利用的，但在鐵從其原始來源運輸的過程中，這一部分可能會發生變化 。我們的目的是探索這些關系 ?！?br>為了進行調查，研究人員從國際海洋發現計劃（IODP）獲得的大西洋海底采集了鉆孔巖芯樣本，并測量了它們的總鐵含量 。然后，他們將這些數據與每個樣本與撒哈拉-薩赫勒沙塵走廊的距離進行了比較 。該地區位于毛里塔尼亞和乍得之間，以風力模式而聞名，風力模式將空氣中的顆粒物輸送到數千英里外，其數量之大 ， 以至于可以通過衛星圖像檢測到 。
該團隊從毛里塔尼亞西北125英里和310英里處以及距離佛羅里達州東海岸約310英里處收集了巖芯 。具體來說 ， 他們關注的是每個樣本200-640英尺深的鐵和礦物質含量 ， 這對應于過去12萬年 。所分析的大部分鐵存在于不同的礦物化合物中，如針鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、赤鐵礦和碳酸鐵 ， 所有這些都被認為是從海底的生物活性鐵中產生的 。
研究人員了解到，在靠近美洲的樣本中 ， 生物活性鐵的水平低于非洲附近的樣本 。這表明撒哈拉沙漠的灰塵在到達海底之前被水生生物消耗掉的生物活性灰塵中更重 。然而，與此同時，沿著大氣遷移路線繼續存在的剩余灰塵會長時間暴露在各種光化學過程中，通過產酸增加其溶解度 。
“我們的研究結果表明，在長距離大氣運輸過程中，原本不具有生物活性的塵埃結合鐵的礦物特性發生了變化 ， 使其更具生物活性，”加州大學河濱分校的Timothy Lyons教授在一份聲明中說 ?！斑@些鐵在到達海底之前就被浮游植物吸收了 ?！?br>“距離越遠，鐵的生物活性就越高 ， ”另一位研究合著者、佛羅里達州立大學副教授Jeremy Owens補充道 。
根據他們的研究結果，該團隊得出結論，亞馬遜流域和巴哈馬群島等地區的灰塵可能將其維持生命的鐵含量部分歸因于從北非到達后的巨大距離和大氣影響 。