Utsläpp från koleldade kraftverk i Kina gödslar norra Stilla havet med ett metallnäringsämne som är viktigt för det marina livet, enligt nya rön från en USC-ledd forskargrupp.

Forskarna tror att dessa metaller kan förändra havets ekosystem, även om det är oklart om det skulle vara på gott eller sämre.

Studien visar att rök från kraftverk transporterar järn och andra metaller till ytvattnet i norra Stilla havet när västliga vindar blåser utsläpp från Asien till Nordamerika. Toppmätningar visar att upp till nästan 60 % av järnet i en stor sträng av den norra delen av havet kommer från skorstenar.

"Det har länge varit förstått att förbränning av fossila bränslen förändrar jordens klimat och havsekosystem genom att släppa ut koldioxid i atmosfären, sa Seth John, huvudförfattare till studien och biträdande professor i geovetenskaper vid USC Dornsife College of Letters, Konst och vetenskap. "Det här arbetet visar att förbränning av fossila bränslen har en bieffekt:frigörandet av järn och metaller i atmosfären som transporterar tusentals mil och avsätts i havet där de kan påverka marina ekosystem."

"Vissa metallavlagringar kan hjälpa en del marint liv att frodas samtidigt som de skadar annat liv, '' han lade till. "Det finns oundvikliga avvägningar när havsvattnets kemi förändras."

Studien publicerades på torsdagen i Proceedings of the National Academy of Sciences . Forskare från USC, Columbia University, University of Washington, MIT och University of Hawaii, bland andra, samarbetade.

USC-ledda team bekräftar att havsmetaller härrör från Kina

Medan vindblåst mineraldamm från öknar länge har ansetts vara en viktig källa till järn för öppna havsvatten, den nya studien visar hur konstgjorda källor bidrar med viktiga mikronäringsämnen som plankton och alger behöver. Dessutom, studien visar hur förbränning av fossila bränslen påverkar inte bara den globala uppvärmningen utan även marina miljöer, för.

Tidigare studier har visat vitt skilda uppskattningar om hur mycket järn som transporteras från olika landbaserade källor till havet, särskilt från antropogena källor. Järn är en viktig begränsande faktor för marin produktivitet för ungefär en tredjedel av världens hav.

Istället, det USC-ledda forskarteamet mätte metaller i ythavsvatten. De fokuserade på en avlägsen del av Stilla havet, hundratals mil norr om Hawaii och ungefär halvvägs mellan Japan och Kalifornien. Regionen ligger i vind med industriella utsläpp i östra Asien.

I maj 2017, de gick ombord på ett forskningsfartyg och tog vattenprover längs en nord-sydlig transekt på breddgrader mellan 25 grader och 42 grader norr. De hittade maximala järnkoncentrationer ungefär i mitten, vilket motsvarade en stor vindhändelse över östra Asien en månad innan. De högsta järnkoncentrationerna är ungefär tre gånger större än bakgrundsmätningar i havet, visar studien.

Dessutom, forskarna fann förhöjda blykoncentrationer sammanföll med järnhot spots. Annan forskning har visat att det mesta av blyet vid havsytan kommer från konstgjorda källor, inklusive cementfabriker, koleldade kraftverk och metallsmältverk.

Dessutom, metallerna i havsvattenproverna bär tydliga spår av kinesiska industrikällor, säger studien.

"När vi samlade in prover i havet, vi fann att järnisotopen och blyisotopens "fingeravtryck" från havsvatten matchade de från antropogena föroreningar från Asien, sa Paulina Pinedo-Gonzalez, en postdoktoral forskare från USC och studieförfattare som nu är vid Lamont-Doherty Earth Observatory vid Columbia University.

Till sist, forskarna uteslöt också uppströmning från djuphavet som en källa till metallerna genom att testa vattenprover på djupet.

Vad betyder överflöd av metaller för livet i havet?

Studien har viktiga konsekvenser för det marina livet i havet. Norra Stilla havet saknar särskilt järn, ett viktigt mikronäringsämne, så ett inflöde av metaller och andra ämnen kan hjälpa till att bygga grunden för ett nytt ekosystem - en "god nyhet, dåliga nyheter för jorden.

"Mikroskopiska järnhaltiga partiklar som frigörs under kolförbränning påverkar algertillväxten i havet, och därför hela ekosystemet för vilket alger utgör basen i näringskedjan, " förklarade John. "På kort sikt, vi kanske tror att järn i föroreningar är fördelaktigt eftersom det stimulerar tillväxten av växtplankton, som sedan tar ut koldioxid ur atmosfären när de växer för att kompensera en del av koldioxiden som frigörs under den inledande förbränningsprocessen.

"Dock, det är totalt ohållbart som en långsiktig geotekniklösning på grund av de skadliga effekterna av föroreningar på människors hälsa. Således, meddelandet att ta hem är kanske en bättre förståelse för en oavsiktlig bieffekt av kolförbränning och de sätt på vilka det kan påverka havets ekosystem tusentals kilometer bort."