Новый обзор круговорота кремния в ледниковой среде, проведенный учеными из Бристольского университета, подчеркивает потенциальную важность ледников в экспорте кремния в нижележащие экосистемы.
Это, по словам исследователей, может иметь последствия для первичной продуктивности морской среды и повлиять на углеродный цикл во временных масштабах ледниковых периодов.
Это связано с тем, что кремнезем необходим первичным производителям, таким как диатомовые водоросли (разновидность водорослей, на долю которых приходится до 35 процентов всей первичной продуктивности морских организмов), и эти первичные производители удаляют значительное количество углекислого газа из атмосферы., транспортируя его в глубины океана.
Ведущий автор Джейд Хаттон из Школы наук о Земле Бристольского университета сказала: «Важно, чтобы мы понимали роль ледников в круговороте кремния, и мы изучили ранее опубликованные работы, рассматривающие подледниковое выветривание и потоки питательных веществ, чтобы объединить этот обзор, посвященный химическому отпечатку кремния, экспортируемого из этих сред».
Команда, результаты которой были опубликованы на этой неделе в журнале Proceedings of Royal Society A, рассмотрела некоторые из «больших вопросов», в настоящее время связанных с ледниками и экспортом кремния, включая различия в химическом отпечатке кремния между ледниками и не ледниками. -ледниковые реки, и если процессы выветривания, происходящие под ледниками, определяют эти различия.
Объединив новые измерения талых вод более чем 20 ледников в Исландии, Аляске, Гренландии и Норвегии с существующими данными, документ показывает, что химический отпечаток кремния, экспортируемого из ледников, отличается от кремния в неледниковых реках.
Эта химическая сигнатура (изотопный состав кремния) помогает понять природу процессов выветривания, происходящих под ледниками.
Джейд Хаттон добавила: «Данные из такого ряда ледников представляют собой значительные усилия с точки зрения полевых исследований и значительного улучшения наших знаний об изотопных характеристиках кремния из ледников».
Мы предполагаем, что особый изотопный состав кремния в ледниковых водах обусловлен высокой скоростью физической эрозии под ледниками.
"Это влияет на то, как мы понимаем процессы подледникового выветривания и экспорт питательных веществ из ледниковой среды."
Эти новые данные представлены вместе с работой, ранее проведенной в Исландии и Гренландии, чтобы предоставить более убедительные доказательства того, что существует связь между талыми водами ледников и отчетливой сигнатурой изотопа кремния.
Исследователи надеются, что этот более широкий набор данных поможет информировать более сложные компьютерные модели в будущем, опираясь на нашу предыдущую работу по моделированию, которая продемонстрировала важность ледникового кремнезема в ледниково-межледниковых временных масштабах.
В документе также обсуждается сложность ледниковой среды и освещаются некоторые важные вопросы, которые до сих пор остаются неясными, в том числе важность твердых частиц кремнезема при рассмотрении общего потока выноса из ледниковой среды.
Джейд Хаттон сказала: «Было проделано очень мало работы, чтобы понять образование этого «аморфного» кремнезема под ледниками. Мы предполагаем, что высокая физическая эрозия в этих системах чрезвычайно важна, однако поощряем дальнейшую работу по дальнейшему ограничению этого.
Еще одна широко обсуждаемая область в настоящее время - это роль фьордов в рециркуляции питательных веществ, что приводит к неопределенности потоков ледниковых питательных веществ, достигающих открытого океана. Финансирование от ERC (ICY-LAB) и Королевского общества позволяет нам продолжить исследования в этой области с проектами, посвященными биогеохимическому циклу в гренландских фьордах.
"Мы с нетерпением ждем возможности пролить свет на эти неопределенности, используя ряд анализов полевых исследований в среде этих фьордов."