Новое исследование, проведенное исследователями из Школы морских и атмосферных наук им. Розенштиля при Университете Майами (UM), показало, что дым от пожаров в Африке может быть самым важным источником ключевого питательного вещества - фосфора, который действует как удобрения в тропических лесах Амазонки, тропической Атлантике и Южном океане.
Питательные вещества, содержащиеся в атмосферных частицах, называемых аэрозолями, переносятся ветром и оседают в океане и на суше, где они стимулируют продуктивность морского фитопланктона и наземных растений, что приводит к секвестрации атмосферного углекислого газа.
«Предполагалось, что пыль Сахары была основным удобрением для бассейна Амазонки и тропической части Атлантического океана, снабжая фосфором обе эти экосистемы», - сказала старший автор исследования Кассандра Гастон, доцент кафедры Атмосферные науки в школе UM Rosenstiel. «Наши результаты показывают, что выбросы от сжигания биомассы, переносимые из Африки, потенциально являются более важным источником фосфора для этих экосистем, чем пыль».
Для проведения исследования исследователи проанализировали аэрозоли, собранные на фильтрах с вершины холма во Французской Гвиане, на северной окраине бассейна Амазонки, на массовые концентрации переносимой ветром пыли и содержание в них общего и растворимого фосфора. Затем они отследили движение дыма в атмосфере с помощью спутниковых инструментов дистанционного зондирования, чтобы понять перенос дыма на большие расстояния из Африки в периоды времени, когда были обнаружены повышенные уровни растворимого фосфора. Затем они смогли оценить количество фосфора, отложившегося в бассейне Амазонки и мировых океанах в результате сжигания африканской биомассы аэрозолями, используя модель переноса..
Анализ пришел к выводу, что дым от широко распространенного сжигания биомассы в Африке, в основном в результате расчистки земель, кустарниковых пожаров и выбросов промышленных предприятий, потенциально является более важным источником фосфора для тропических лесов Амазонки и тропиков Атлантического и Южного океанов. чем пыль из пустыни Сахара.
К нашему удивлению, мы обнаружили, что фосфор, связанный с дымом из южной части Африки, может быть унесен ветром в Амазонку и, возможно, над Южным океаном, где он может повлиять на первичную продуктивность и сокращение выбросов углекислого газа. в обеих экосистемах», - сказала аспирантка UM Rosenstiel School Энн Баркли, ведущий автор исследования.
Аэрозоли играют важную роль в климате Земли, однако мы не понимаем, как они влияют на радиацию, облака и биогеохимические циклы, что препятствует нашей способности точно предсказывать будущее увеличение глобального температура, - сказал Гастон.«Эти новые результаты имеют значение для того, как этот процесс может выглядеть в будущем, поскольку горение и выбросы от пожаров в Африке, а также модели и количества переноса пыли меняются с изменением климата и увеличением населения».
Это исследование основано на более чем 50-летнем новаторском исследовании аэрозолей в Карибском бассейне и Латинской Америке, проведенном почетным профессором школы UM Rosenstiel Джо Просперо, которое продолжает Гастон. Кроме того, он представляет собой междисциплинарное сотрудничество в школе UM Rosenstiel, в которой профессор Пакита Зуидема, факультет атмосферных наук, опубликовал обширные измерения горения биомассы, чтобы подтвердить сезонность переноса дыма, доцент Али Пурман и доцент Аманда Олерт, кафедра морских наук о Земле. проанализировали образцы в масс-спектрометре Neptune, доцент Ким Попендорф, Департамент наук об океане, помогал в измерении растворимого фосфора в аэрозолях, и Пэт Блэквелдер, помощник директора Колледжа искусств и наук Университета Майами. Микроскопия предоставила ей опыт работы со сканирующей электронной микроскопией для визуализации образцов фильтров в микрометровом масштабе.
Поддержка исследования была оказана Премией ректора Университета Майами 2018 года.