"Det vetenskapliga samfundet trodde alltid att luftföroreningens inverkan kände sig i närheten av där den deponeras", säger Athanasios Nenes. "Denna studie visar att järnet kan cirkulera över havet och påverka ekosystemen tusentals kilometer bort."

Under årtionden har luftföroreningar som drivs från östra Asien ut över världens största hav sparkat ut en kedjereaktion som bidrog till att syrehalter faller i tropiska vatten tusentals mil bort, visar ny forskning.

"Det finns en ökande medvetenhet om att syrehalterna i havet kan förändras över tid", säger Taka Ito, docent vid Georgia Institute of Technology. "En anledning till det är värmemiljön, varmt vatten innehåller mindre gas. Men i den tropiska Stillahavsområdet har syrgasnivån fallit mycket snabbare än temperaturförändringen kan förklara. "

En karta som visar hur luftförorening av järn i norra Stilla havet kan resa tusentals miles bort. (Kredit: Georgia Tech)I rapporten beskriver forskarna hur luftföroreningar från industriella aktiviteter hade ökat nivåerna av järn- och kvävekärnämnen för det marina livet - i havet utanför Östas kust. Oceanströmmar transporterade sedan näringsämnena till tropiska områden, där de konsumeras genom fotosyntetisering av fytoplankton.

Men medan den tropiska fytoplankton kan ha släppt mer syre i atmosfären, hade deras förbrukning av överskott av näringsämnen negativ effekt på de uppmätta syrehalterna djupare i havet.

"Om du har mer aktiv fotosyntes vid ytan, producerar den mer organisk substans, och något av det sänker ner", säger Ito. "Och som det sänker ner, finns det bakterier som konsumerar den organiska substansen. Gilla oss att andas in syre och exhaling CO₂, bakterierna förbrukar syre i underjordiska havet, och det finns en tendens att tömma mer syre. "

Processen spelar ut över hela Stilla havet, men effekterna är mest uttalade i tropiska områden där löst syre redan är lågt.

Minskar sedan 1970

Athanasios Nenes, en professor vid Georgia Tech som arbetade med Ito på studien, säger att forskningen är den första som beskriver hur långt nå effekten av mänsklig industriell verksamhet kan vara.

"Det vetenskapliga samfundet trodde alltid att luftföroreningens inverkan känns i närheten av där den sätter in," säger Nenes. "Denna studie visar att järnet kan cirkulera över havet och påverka ekosystemen tusentals kilometer bort."

Medan bevis hade uppstått att globala klimatförändringar kan påverka framtida syrehalter, ansträngdes Ito och Nenen för att söka efter en förklaring till varför syrgasnivån i troperna hade sjunkit sedan 1970.

För att förstå hur processen fungerade utvecklade forskarna en modell som kombinerar atmosfärskemi, biogeokemiska cykler och havscirkulation. Deras modell kartlägger hur förorenat, järnrikt damm som bosätter sig över norra Stilla havet bärs av havsströmmar öster mot Nordamerika, nerför kusten och sedan tillbaka västerut längs ekvatorn.

I sin modell utgjorde forskarna andra faktorer som också kan påverka syrehalten, såsom vattentemperatur och oceanströmvariation.

Vare sig på grund av uppvärmning av havsvatten eller en ökning av järnförorening, är konsekvenserna av växande syre-minsta zoner långtgående för marint liv.

"Många levande organismer är beroende av syre som är upplöst i havsvatten", säger Ito. "Så om det blir tillräckligt lågt kan det orsaka problem, och det kan förändra livsmiljöer för marina organismer."

Ej lätt att byta ut

Ibland sväller vatten från låga syreområden till kustvattnet, dödar eller förskjuter populationer av fisk, krabbor och många andra organismer. De "hypoxiska händelserna" kan bli mer frekventa när syrgasminimumzoner växer, tillägger han.

Den ökande fytoplanktonaktiviteten är ett dubbelkantigt svärd, enligt Ito.

"Fytoplankton är en viktig del av det levande havet", säger han. "Det tjänar som basen av livsmedelskedjan och absorberar atmosfärisk koldioxid. Men om föroreningen fortsätter att ge överflödiga näringsämnen, bryter nedbrytningsprocessen ut syre från djupare vatten och detta djupa syre är inte lätt att byta ut. "

Studien expanderar också på förståelsen av damm som transportör av föroreningar, säger Nenes.

"Damm har alltid drabbats av mycket intresse på grund av dess inverkan på människors hälsa", säger Nenes. "Det här är verkligen den första studien som visar att damm kan få stor påverkan på oceanens hälsa på sätt som vi aldrig har förstått förut. Det ökar bara behovet av att förstå vad vi gör med marina ekosystem som matar befolkningar över hela världen. "

Studien, publicerad i Nature Geoscience, sponsrades av National Science Foundation, en Georgia Power Faculty Scholar Chair och en Cullen-Peck Faculty Fellowship.

Källa: Georgia Tech

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon