Los investigadores de ETH han descubierto fortuitamente que los remolinos de la Corriente del Golfo son ricos en hierro, y estos remolinos transportan este micronutriente esencial al giro del Atlántico Norte, pobre en hierro. Antes de este descubrimiento, la suposición típica era que esta parte del océano recibía hierro principalmente del polvo sahariano.

Las criaturas marinas minúsculas como las cianobacterias necesitan grandes cantidades de oligoelementos como zinc y hierro. En los océanos del mundo sin embargo, este último suele escasear. Esto es cierto en grandes extensiones del Atlántico Norte, especialmente el gran giro del Atlántico Norte entre América del Norte, Las Islas Canarias, el Caribe y la Corriente del Golfo.

Hasta ahora, Los investigadores generalmente han asumido que el polvo del Sahara era la única fuente significativa de hierro para el giro del Atlántico norte. Ahora, los geoquímicos de ETH Tim Conway y Gregory de Souza han descubierto otra fuente:frío, agua de mar rica en hierro del talud continental de América del Norte, que es capturado por los meandros de la Corriente del Golfo y llevado al Giro del Atlántico Norte. Su estudio fue publicado recientemente en la revista Naturaleza Geociencia .

Remolinos en la superficie

Estas "bolsas de agua" son visibles en la superficie del océano como remolinos circulares, el mayor de los cuales tiene un diámetro de 200 kilómetros. Debajo hay columnas en forma de cilindro que llegan hasta 1, 000 metros, girando en sentido antihorario sobre sus propios ejes. Duran unos dos años, durante ese tiempo, su rotación se ralentiza a medida que se mezclan con el agua del giro del Atlántico norte y la enriquecen con hierro. Algunas de las columnas de agua vuelven a ser reabsorbidas por la Corriente del Golfo.

"La cantidad de hierro de esta fuente es probablemente del mismo orden de magnitud que la que libera el polvo sahariano, Dado que los remolinos de la Corriente del Golfo se forman constantemente, mientras que las tormentas de polvo suelen ser eventos breves, "dice de Souza, Asistente senior en el Instituto de Geoquímica y Petrología de ETH Zurich.

Pura curiosidad:"Tropezar" con agua rica en hierro

de Souza y el ex postdoctorado Conway (ahora profesor de la Universidad del Sur de Florida) encontraron por casualidad los remolinos de la Corriente del Golfo que transportaban hierro. Puramente por curiosidad, Los dos investigadores examinaron algunos datos publicados recientemente que se habían recopilado durante un crucero de investigación desde la costa de América del Norte hasta las Bermudas. Estos datos incluyeron las concentraciones de hierro y zinc disueltos en el agua de mar desde la superficie hasta el fondo del océano.

En un lugar cerca de la Corriente del Golfo, Los investigadores de ETH notaron concentraciones elevadas de hierro en la superficie del giro del Atlántico Norte, que de otro modo sería pobre en hierro, alcanzando valores similares a los de las aguas costeras. Se dieron cuenta de que el buque de investigación tenía, completamente por casualidad, muestrearon un remolino de la Corriente del Golfo que transportaba hierro a las aguas pobres en nutrientes del Atlántico Norte.

Estimaciones cuantitativas difíciles

Para evaluar y calcular con mayor precisión la cantidad de hierro que se administra de esta manera, los investigadores de la ETH se pusieron en contacto con su colega Jaime Palter, Profesor de la Universidad de Rhode Island y especialista en circulación oceánica. Gregory de Souza explica:"Los satélites que observan la altura de la superficie del mar permiten reconocer los remolinos desde el espacio. Dado que el agua en ellos es más densa que el océano circundante, los remolinos forman depresiones superficiales que se encuentran hasta un metro por debajo del resto de la superficie del océano ".

De su análisis de los datos satelitales, Palter determinó que, en promedio, de siete a ocho remolinos se separan de la Corriente del Golfo cada año. Basado en esto, los tres investigadores pudieron estimar la cantidad de hierro que transportan, que calculan es probablemente alrededor del 15 por ciento del hierro entregado por el polvo sahariano.

Sin embargo, es difícil comparar las dos fuentes, dado que los datos son insuficientes y algo contradictorios, como dice de Souza:"Por encima de todo, no está claro cuánto hierro del polvo sahariano se disuelve realmente en el agua de mar". La proporción de hierro entregada al giro del Atlántico norte por los remolinos de la Corriente del Golfo también podría ser del 3 al 75 por ciento de la del polvo. Esta amplia gama hace que sea imposible determinar con mayor precisión la contribución relativa de hierro de los remolinos de la Corriente del Golfo en comparación con la del polvo sahariano. "Necesitamos datos con mayor resolución espacial si queremos calcular la cantidad de hierro de los remolinos con mayor precisión, "de Souza dice, "y también necesitamos comprender mejor qué parámetros determinan la solubilidad del hierro en el polvo que llega a la superficie del océano".

Los metales traza impulsan la actividad biológica

Planchar, El zinc y otros metales traza son esenciales para la supervivencia del plancton y otros habitantes microscópicos del océano abierto. como las diatomeas, algas o bacterias. Cianobacterias en particular, que son especialmente abundantes en el giro del Atlántico norte, desempeñan un papel clave en el ciclo global del carbono y el nitrógeno. Pueden realizar la fotosíntesis y fijar el nitrógeno atmosférico, lo que significa que estimulan la productividad en el océano. Sin embargo, para fijar eficientemente el nitrógeno, requieren grandes cantidades de hierro.

Cuando los patrones de circulación oceánica cambian, las distribuciones de oligoelementos y nutrientes también cambian. "Por eso es importante para nosotros saber dónde está el hierro, el zinc y otros metales provienen, ", dice de Souza. Reconoce que el cambio climático podría afectar la trayectoria de las principales corrientes oceánicas:" En la actualidad, no sabemos lo suficiente como para poder predecir qué efecto podría tener esto en los metales traza, y por lo tanto sobre la productividad en los océanos ".