Mikronäringsämnet järn (Fe) är erkänt som en nyckelfaktor för att kontrollera oceanisk primärproduktivitet, och därefter påverka kolcykeln och det marina ekosystemet. Området med hög latitud i norra Stilla havet är en av de tre viktigaste regionerna med hög näringsämnen och lågklorofyll (HNLC) på jorden. Också, tillväxten av växtplankton begränsas av tillgången på Fe. Klimatförändring, mänskliga aktiviteter och havsförsurning förväntas påverka tillgängligheten och transporten av Fe i havet. Därför, det är av stor vikt att studera Fe-cykeln och göra tillförlitliga förutsägelser för framtiden.

"Som ett resultat av mänsklig aktivitet, mängden och sammansättningen av Fe som induceras av atmosfärisk nedbrytning har förändrats och påverkat havet. Efter att ha deponerats i havet, distribution och transport av Fe bestäms huvudsakligen av fysiska processer, t.ex., blandning och uppsvällning. Så, att klargöra källorna och transporten av biologiskt tillgängligt Fe är viktiga vetenskapliga frågor för att förstå det marina ekosystemet, " förklarar Dr Fei Chai, en forskare vid Second Institute of Oceanography och motsvarande författare till en projektrapport som nyligen publicerades i Atmosfäriska och oceaniska vetenskapsbrev .

"Den biologiska tillgängligheten av Fe i havet beror också på mängden och styrkan av organiska komplexa ligander. Den rumsliga fördelningen av Fe-bindande ligander är mycket varierande, med fler ligander som finns i nordvästra Stilla havet än nordöstra Stilla havet. Också, styrkan hos ligander påverkas huvudsakligen av vattnets pH, med lägre pH minskar styrkan hos ligander och minskar Fe-upptagningshastigheten för kiselalger. Därför, under påverkan av havsförsurning, fördelningen och styrkan av Fe-bindande ligander kommer att förändras avsevärt, med efterföljande effekter på ekosystemet i norra Stilla havet, " tillägger Dr Chai.

Dr Fei Chai och hans team, från Second Institute of Oceanography, kommer att utveckla och använda en kopplad fysisk-biologisk-Fe-modell, heter ROMS-CoSiNE-Fe, i norra Stilla havet. Modellen kommer att inkludera Fe-cykeln för övre norra Stilla havet och göra förutsägelser om primärproduktion och marina ekosystem i framtiden. Projektet finansieras av National Natural Science Foundation of China från 2018 till 2022.

"Dessa studier kommer att undersöka källorna och transporten av biologiskt tillgängligt Fe i HNLC-regionen. Resultaten kan ge vetenskapliga råd till intressenter om genomförbarheten av att genomföra gödsling av Fe-befruktning, " säger Dr Chai, "I framtiden, vi hoppas att bättre förstå hastigheten för Fe-upptag av växtplankton och göra förutsägelser om förändringar i det marina ekosystemet i norra Stilla havet."