Óceánok

Haladó

Vas az óceánokban

A vas a negyedik leggyakoribb kémiai elem a földkéregben, és a teljes tömegének körülbelül 4 %-át alkotja. Minden élõ faj alapvetõ mikrotápanyaga. Az óceánok legfontosabb vas forrása a por, ami majdnem teljes egészében a Föld sivatagi területeirõl származik. Vannak olyan nagy óceáni területek, ahol sok nitrogén és foszfort tartalmazó tápanyag található, de nincsen túl sok fitoplankton. Ezek a területek távol helyezkednek el a sivatagoktól, és úgy gondoljuk, hogy a vas hiánya az, ami megakadályozza ezeken a helyeken a fitoplankton növekedést.

Az óceánokban lévõ vas honnan származik?

Valószínûleg a légkör az óceánoknak legnagyobb vasforrása, és ez a vas fõleg a talajok eróziójából képzõdõ porból származik. A por fõleg a sivatagi, félsivatagi területekrõl származik, amelyek legtöbbje az Északi-félteke közepes szélességein található. A sivatagokból képzõdõ por mennyisége függ attól, hogy mennyi esõ esik és milyen erõs a szél. Legnagyobb por koncentrációt a sivatagok környezetében láthatunk, és a legkisebbet pedig a déli óceánok fölötti levegõben, közel az Antarktiszhoz, mivel ez olyan távol helyezkedik el a sivatagoktól, amennyire csak lehetséges.

Az óceánokba bekerülõ por

A nagy porszemcsék gyorsan kiülepednek a légkörbõl, de azok, amelyeknek kisebb az átmérõje, mint 10 µm (ami 0.00001 m) nagy távolságokra juthatnak el. A szelek nagy magasságokba tudják a részecskéket elszállítani, az Atlanti-óceán fölött 5 km, a Csendes-óceán fölött 8 km magasságba. Afrikából, a Szaharából származó pornak körülbelül 1 hétbe telik, hogy áthaladjon az Atlanti-óceán fölött és a kínai sivatagokból a pornak 2 hétbe, hogy a Csendes-óceán középsõ területeihez érjen. A porrészecskék ezután vagy kihullnak, mint száraz részecskék, vagy a vízcseppek kimossák õket, és az esõvel bekerülnek az óceánba.

Még ha vas bõségesen található meg a porban, és sok por kerül az óceánokba, a tengervízben a vas koncentrációja nagyon alacsony (általában kevesebb, mint 1 nmol L^-1, ami <0.000000001 mol L^-1!). Most már tudjuk, hogy a vas a porban fõleg, mint oxidált vas(III) komplexum fordul elõ, ami nem nagyon oldódik a vízben. Mivel a por felhõkön keresztül szállítódik, nagyon savas körülmények közé is kerül, ami egy kicsit megnöveli a vas oldhatóságát. Azonban úgy gondoljuk, hogy a a légkörbõl a tengervízbe kerülõ vas kevesebb, mint 2 % lép be oldható, amit a fitoplanktonok képesek felvenni és tápanyagként hasznosítani.

Magas nitrát, alacsony klorofil (HNLC) területek az óceánokban

A fõ tápanyagok, amik a fitoplankton növekedést szabályozzák az óceánokban, a nitrát és a foszfát, illetve kisebb mértékben a szilikát. A legtöbb óceánban a fitoplanktonok addig növekednek, amíg minden nitrátot vagy foszfátot el nem használtak, amelyik elõbb elfogy. A szubarktikus csendes-óceáni, az egyenlítõi csendes-óceáni és a déli-óceáni részeken azonban az egész évben nagy mennyiségû van ezekbõl a tápanyagokból, de alacsony a fitoplankton növekedés és így a klorofil szint, ami a növényekben a fotoszintézis színanyaga. Ezek a területek az óceánok HNLC területeiként ismertek, és a világóceánok teljes területének 20%-át teszik ki.

3. Az óceáni felszíni vizek évi átlagos nitrát koncentrációjának térképe. Ez a kép tisztán mutatja a Csendes-óceán szubarktikus, egyenlítõi és az óceánok déli területein a magas nitrát koncentrációt. Adatok: Levitus World Ocean Atlas 1994.

John Martin tudós javasolta elõször, hogy vashiány található az óceánok HNLC területein, ez az, ami megakadályoza a fitoplanktonok növekedését, és ennek bizonyítására tudományos kísérleteket végeztek a tengereken. Ezek a HNLC területek azok, ahol az óceáni cirkuláció nagymennyiségû hideg vizet hoz a felszínre, mely folyamat a feláramlás (upwelling). Ezekben a vizekben magas koncentrációban található a fõ tápanyagokból, és a vizeknek elvileg, biológiailag nagyon aktívaknak kellene lenniük. Azonban ezek a területek távol helyezkednek el a nagy sivatagoktól, így nincsen sok por (ennek következtében vas), ami a vizekbe kerüljön. Hasonló feláramlást láthatunk az Atlanti–óceán északi részén, a 40 oÉ körül, de ez az óceáni terület nem HNLC terület, mivel itt nagy mennyiségû vasbevétel van a szaharai porból.

Az oldalról:

szerzõ: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K.
1. tudományos lektor: Dr. Peter Croot - Institute for Marine Research, University of Kiel, Kiel - Németország.
2. tudományos lektor:
pedagógiai lektor:
utolsó módosítás: 2003-10-01