我們的大氣層將撒哈拉沙漠的塵埃轉(zhuǎn)化為為生命提供燃料的礦物質(zhì)

從撒哈拉沙漠卷走的灰塵為海洋食物鏈底部的生命提供了關(guān)鍵的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如果沒(méi)有鐵在這片礦物云中廣泛攜帶，海洋浮游植物將難以開花。

根據(jù)加州大學(xué)河濱分校領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究，塵埃在大氣層中停留的時(shí)間越長(zhǎng)，傳播的距離越遠(yuǎn)，其鐵轉(zhuǎn)化為一種很容易被下面的生物圈接觸到的形式就越多。

“運(yùn)輸?shù)蔫F似乎正在刺激生物過(guò)程，就像鐵施肥會(huì)影響海洋和大陸上的生命一樣?！?/span>說(shuō)生物地球化學(xué)家蒂莫西·萊昂斯。“這項(xiàng)研究是一個(gè)概念驗(yàn)證，證實(shí)了鐵結(jié)合塵埃在遠(yuǎn)離其源頭的地方會(huì)對(duì)生命產(chǎn)生重大影響。”

來(lái)自北非的貧瘠沙漠塵埃是地球上最大的空氣顆粒來(lái)源。風(fēng)向變化8 億公噸每年向西移動(dòng)，一直到美洲，攜帶著從沙漠裸露表面沖刷的鐵同位素。

這種金屬在將大氣中的碳固定成有機(jī)分子的生化途徑中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，盡管鐵對(duì)生命至關(guān)重要，但它的可用性是有限的，這意味著這種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分布決定了地球上大部分可以找到生命的地方。

并非所有形式的鐵都容易被生物體利用。大氣中的條件可能會(huì)對(duì)最終沉淀到海洋表面的鐵菜單產(chǎn)生重大影響。

“到達(dá)亞馬遜盆地和巴哈馬等地區(qū)的灰塵可能含有鐵，由于距離北非很遠(yuǎn)，因此暴露于大氣化學(xué)過(guò)程的時(shí)間更長(zhǎng)，因此這種鐵特別易溶并且可供生命使用，”解釋里昂。

生物地球化學(xué)家 Bridget Kenlee 及其同事通過(guò)分析海底的鉆芯發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)，雖然總塵埃隨著運(yùn)輸距離的增加而減少，但溶解在水中的生物可用鐵的數(shù)量實(shí)際上隨著該距離的增加而增加。

“這種關(guān)系表明，大氣中的化學(xué)過(guò)程將較少的生物活性鐵轉(zhuǎn)化為更容易獲得的形式，”說(shuō)歐文斯。

這些塵埃含有大量的生物活性鐵，為距離其起源數(shù)千英里的巨大食物鏈提供燃料，為海洋中的浮游植物和植物提供肥料一直到亞馬遜.這兩個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生了我們所有人呼吸的大部分氧氣。

先前的研究表明，這些生物活性鐵模式與生物活性增加的區(qū)域相匹配。這包括表面到加勒比珊瑚礁和亞馬遜地區(qū)的施肥.

一項(xiàng)為期 7 年的研究發(fā)現(xiàn)平均 2800 萬(wàn)噸北非粉塵也為亞馬遜河流域提供了約 22000 噸肥料磷。

其他研究數(shù)千年來(lái)，來(lái)自亞洲的類似塵埃為夏威夷的熱帶雨林提供了肥沃的土壤。

撒哈拉沙塵云可能會(huì)引起問(wèn)題歌詞大意： 隨著他們的存在就像引發(fā)人類過(guò)敏一樣。他們甚至擁有權(quán)力扼殺颶風(fēng).

盡管這片高聳的土壤起源貧瘠，并且可能引起任何問(wèn)題，但來(lái)自撒哈拉沙漠的谷物為地球上的生命提供了重要的燃料，這提供了另一個(gè)例子，說(shuō)明我們星球的物理過(guò)程與以它為家的生命是多么難以置信地相互聯(lián)系。

這項(xiàng)研究發(fā)表在海洋科學(xué)前沿.

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