Thực vật phù du nở hoa ở miền Tây Nam Đại Tây Dương. (Ảnh: NASA)

Sắt là chìa khóa để loại bỏ carbon dioxide ra khỏi bầu khí quyển của Trái đất vì nó thúc đẩy sự phát triển của những loài thực vật biển rất nhỏ (hay thực vật phù du), nhờ vậy các khí gây hiệu ứng nhà kính sẽ được thu dọn và cất giữ an toàn và chắc chắn trong đại dương.

Một nghiên cứu mới tại Trung tâm Hải dương học Quốc gia Southampton đã phát hiện rằng một lượng sắt hòa tan vào đại dương từ bờ lục địa thể hiện rỏ những biến đổi mà hiện nay không thu được bởi các mô hình dự báo khí hậu đại dương. Điều này có thể làm thay đổi dự đoán của biến đổi khí hậu trong tương lai bởi vì chất sắt là một vi chất dinh dưỡng quan trọng, chúng đóng một vai trò quan trọng trong chu kỳ carbon toàn cầu.

Giả định trước đây để đối chiếu về mức độ hoạt động của vi sinh vật, các nghiên cứu cho thấy rằng một lượng sắt bị rò rỉ từ thềm lục địa (các lớp trầm tích dưới đáy biển gần lục địa) biến đổi rất khác nhau giữa các vùng do có sự khác biệt về thời tiết và sự xói mòn đất. Các kết quả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Tiến sĩ Homoky ở Đại học khoa học biển và trái đất Southampton cho biết hoạt động của sắt như một đòn bẩy khổng lồ trong đời sống của sinh vật biển có khả năng lưu trữ cacbon, sắt bị chuyển mạch trong sự tăng trưởng của thực vật biển, các sinh vật này sẽ rút chiết khí carbon dioxide từ không khí và cất giữ các khí này an toàn và chắc chắn trong đại dương.

Thềm lục địa là một nguồn chính của sắt hòa tan vào đại dương và do đó là yếu tố quan trọng cho các mô hình dự báo khí hậu. Nhưng cho đến nay, sự đo lường này chỉ được thực hiện giới hạn ở một số vùng trên toàn cầu, tất cả các vùng này có đặc trưng là nồng độ oxy thấp và tỷ lệ bồi lắng cao. Nghiên cứu hiện nay tập trung vào một khu vực có sự đối lập về điều kiện môi trường như ở vùng biển Đại Tây Dương ngoài khơi bờ biển Nam Phi.

Giáo sư Rachel ở Đại học Southampton nói rằng họ rất hứng thú đo lượng sắt từ vùng biển Nam Phi bởi vì nó rất khác so với các khu vực đã nghiên cứu trước đây. Nước biển ở đây có chứa nhiều oxy, và sự trầm tích tích tụ chậm hơn rất nhiều trên đáy biển bởi vì khu vực này khô và địa chất hoạt động ít hơn.

Nhóm nghiên cứu tìm thấy rằng một lượng sắt nhỏ hơn đáng kể đã được cung cấp cho nước biển hơn bất cứ nơi nào đã được đo trước đây, điều này thách thức đối với nhận thức trước đây về ​​cung cấp sắt trên toàn cầu.

Các nhà nghiên cứu cũng xác định rằng có hai cơ chế khác nhau làm cho đá hòa tan dưới đáy biển, họ đã xác định điều này bằng cách đo các thành phần đồng vị của sắt, sử dụng một kỹ thuật được xây dựng với các đồng nghiệp tại Đại học Nam Carolina.

Tiến sĩ Homoky cho biết họ đã biết quá trình sinh học hòa tan sắt trong đá và khoáng vật, nhưng đến bây giờ họ thấy rằng đá cũng hòa tan một cách thụ động và giải phóng sắt vào nước biển, một lượng sắt rất ít hòa tan cũng giống như đường hòa tan trong một tách trà.

Thực tế là các nhà nghiên cứu này đã tìm thấy một cơ chế mới làm cho họ đặt ra câu hỏi là bao nhiêu sắt đang bị rò rỉ ra từ các khu vực khác nhau của đáy đại dương.

Nhưng lượng sắt bao nhiêu có thể thực sự ảnh hưởng đến sự thay đổi khí hậu của trái đất? Tiến sĩ Homoky giải thích: Mô hình mô phỏng cho thấy sự hiện diện hay vắng mặt của nguồn cung cấp chất sắt từ thềm lục địa có thể là đủ để điều khiển quá trình chuyển đổi của trái đất giữa các thời kỳ băng hà và gian băng, vì vậy những phát hiện này chắc chắn có thể có tác động đối với mô hình khí hậu toàn cầu - đến mức độ nào, vẫn chưa được xác định.

Nghiên cứu này cho thấy rằng lượng sắt tỏa ra từ các thềm lúc địa khác nhau có thể thay đổi đến mười ngàn lần Ở một số vùng, các nhà khoa học có thể đánh giá quá cao -và những vùng khác đánh giá thấp- những ảnh hưởng của nguồn cung cấp sắt trầm tích trong vòng tuần hoàn cácbon của đại dương. Mục tiêu của các nhà khoa học bây giờ là hoàn thiện kiến ​​thức này để cải thiện các mô hình biển-khí hậu.