Ученые
исследовали способы попадания фосфора из Африки в бассейн Амазонки и пришли к
выводу, что горение биомассы ответственно примерно за половину поступающей массы этого элемента. Получается, что пожары и промышленное сжигание в Африке
представляют собой как минимум не менее важный источник фосфора, чем
перелетающая через океан пыль, пишут авторы в журнале Proceedings
of the National Academy of Sciences.
Животным и растениям необходимо
поглощать множество разнообразных веществ для полноценного существования. В
состав перерабатываемых соединений, помимо широко распространенных в живых
тканях углерода, кислорода, водорода и азота, должно входить множество других
элементов, в том числе фосфор, калий, сера, магний, кальций и натрий.
Наземные растения получают
подобные вещества из почвы, поэтому ее плодородие в том числе определяется наличием подходящих соединений. Однако постоянное произрастание обедняет почву
и делает ее непригодной для дальнейшего роста до момента восполнения химического
состава. В связи с этим многие экосистемы, как наземные, так и морские, могут
зависеть от внешних источников некоторых элементов. Хорошо известным примером
подобной ситуации является цветение воды, то есть быстрое размножение
водорослей, которое обычно происходит при поступлении избыточного количества
фосфора.
Ученые считают, что поступающий
из Африки фосфор играет важную роль в обеспечении роста первичной продукции
экосистем в тропической части Атлантического океана и самого крупного
тропического леса на Земле, расположенного в Южной Америке в бассейне реки
Амазонки. Принято считать, что фосфор пересекает океан по ветру вместе с
частицами пыли — подобные процессы заметны на снимках со спутников.
Тем не менее, эта гипотеза
не подвергалась подробному изучению. Так, существует лишь несколько надежных
оценок реального количества поступающего в Амазонию с пылью фосфора, а
измерений растворенного в воде еще меньше. При этом фосфор может также
перемещаться и другими каналами, что не было ранее подробно проверено.
В работе ученых из США и
Французской Гвианы под руководством Кассандры Гастон (Cassandra Gaston) из Университета
Майями была сделана попытка первого систематического подсчета транспорта фосфора
через Атлантический океан. Оказалось, что помимо пыли важнейшим каналом
являются аэрозоли, то есть взвеси микроскопических частиц, причем их источником
являются пожары в Африке.
Для сбора данных авторы
установили ловушки с фильтрами на вершинах холмов во Французской Гвиане —
заморском департаменте Франции, расположенном в Южной Америке на границе с Бразилией
у северного края бассейна Амазонки. Установки измеряли массовые концентрации
переносимых ветром частиц, а также общее содержание фосфора и его растворимой
фракции. Дополнительно ученые отследили движение дыма в атмосфере при помощи
спутниковых снимков.
Оказалось, что во время
весны в Северном полушарии, когда наблюдается наиболее крупное перемещение пыли,
твердые частицы переносят большую часть фосфора, пять процентов которого
растворимы. Однако осенью, когда концентрация пыли падает до годового минимума,
были измерены неожиданно высокие концентрации растворимого фосфора. Последующий
анализ данных позволил соотнести осенний фосфор с горением биомассы в Африке, в
основном это связано с расчисткой местности, локальными пожарами кустарников и
подлеска, а также промышленным выбросами от сжигания топлива.
Построенная авторами
модель показывает, что горение биомассы в Африке отвечает примерно за половину
поступающего в Амазонию фосфора. Однако более важным ученые считают другой
результат, который показывает намного более существенную роль этого источника
элемента в питании морских экосистем, причем как в тропической части Атлантического
океана, так и в окружающих Антарктиду водах. Вместе с высоким содержание железа
в таких аэрозолях, они должны быть важнейшим фактором жизни в океане.
Ранее оказалось, что пожары свели на нет климатический эффект от сокращения вырубки лесов в Бразилии. Также ученым удалось упростить отслеживание лесных пожаров при помощи твиттер-бота. Мы разбирались, почему лесные пожары одновременно и причина, и следствие изменения климата в материале «Tема — просто огонь».
Тимур Кешелава
