Jordens hav spelar en avgörande roll i den globala kolcykeln. När havsvatten rör sig och blandas, den lagrar och transporterar enorma mängder kol i form av lösta organiska och oorganiska kolmolekyler. Dock, de olika källorna och öden för marint löst organiskt kol (DOC) är komplexa, och mycket återstår att lära om dess dynamik – särskilt när klimatförändringarna fortskrider.

Kolisotopförhållanden kan hjälpa till att bestämma åldern på DOC, som ger ledtrådar till dess källa och resa genom kolets kretslopp. Fotosyntetiska organismer i ytvatten tros producera de flesta marina DOC, men radiokoldatering visar att marin DOC är tusentals år gammal, så det behövs mer information för att klargöra hur det blandas och dröjer sig kvar i havet.

Förlitar sig på radiokoldatering av havsvattenprover som samlades in under en forskningskryssning 2016–2017, Druffel et al. ge nya insikter om DOC-dynamik i östra Stilla havet och södra oceanerna. Deras undersökning ger stöd till en hypotes att hydrotermiska ventiler kan vara en viktig källa till DOC i denna region.

När han reste söderut ombord på NOAA:s R/V Ronald H. Brown, forskarna samlade havsvattenprover på flera platser, inklusive från en station nära Antarktis till en plats utanför Pacific Northwest. Delar av deras väg följde East Pacific Rise, ett nyckelområde för hydrotermisk aktivitet utanför Sydamerikas västkust.

Radiokoldatering av proverna möjliggjorde konstruktion av en profil av isotopförhållanden som finns i både DOC och löst oorganiskt kol (DIC) på olika djup för varje studerad plats. Analys av dessa profiler visade att båda formerna av löst kol åldras på samma sätt som de transporteras norrut på djupa vatten. Enligt författarna, detta tyder på att transport norrut är den huvudsakliga faktorn som styr isotopsammansättningen av både DOC och DIC i dessa djupa vatten.

Under tiden, radiokoldata indikerar att hydrotermiska öppningar associerade med East Pacific Rise kan bidra med gamla DOC till havsvatten. I linje med tidigare forskning, fynden tyder på möjligheten att kemoautotrofa mikrober vid dessa ventiler kan "äta" DIC från gamla källor, omvandlar det till DOC som släpps ut i havet.

Ytterligare forskning kommer att behövas för att bekräfta om hydrotermiska ventiler verkligen bidrar med betydande mängder gammal DOC till havsvatten, påverkar dess isotopsammansättning. Om så är fallet, modeller för global havscirkulation kan behöva justeras för att ta hänsyn till det bidraget.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Eos, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.