Journal of Geophysical Research – Atmospheresの2月16日号で報告されたジョージア工科大学の調査によると、海洋肥沃度と陸上の大気汚染の間に驚くべき関連性が存在する可能性があります。この研究は、地球温暖化における二酸化炭素とその他の温室効果ガスを含む複雑なサイクルで海洋の生殖能力が果たす役割についての新しい洞察を提供します。
ダストストームが工業地帯を通過すると、工業施設や発電所から排出される酸性の微量ガスである二酸化硫黄を拾う可能性があります。アスタナシオスネネス教授のグループのポスドク研究員であるニコラスメスヒッゼ氏は、砂嵐が海を越えて移動すると、運ばれる二酸化硫黄が粉塵のpH（酸度とアルカリ度の尺度）を低下させ、鉄を可溶性の形態に変えると語った。ジョージア工科大学の地球大気科学部で論文の主執筆者である「Dust and Pollution：A Recipe for Enhanced Ocean Fertilization。」
この変換は重要です。溶存鉄は植物プランクトン（魚や他の海洋生物の餌となる小さな水生植物）に必要な微量栄養素であり、光合成によって地球の大気中の二酸化炭素レベルを下げるためです。植物プランクトンは、地球のバイオマスの1％に満たない場合でも、地球の光合成のほぼ半分を実行します。
全米科学財団から資金提供を受けた研究で、メスキッズは3年前にジョージア工科大学地球大気科学部のリージェンツ教授とスミスゴール委員長の指導の下で砂嵐を研究し始め、論文の共著者となった。
「北中国とモンゴルのゴビ砂漠からの大きな嵐が鉄を土壌から北太平洋の遠隔地に運び、光合成と二酸化炭素の取り込みを促進することを私は知っていました」とMeskhidzeは言いました。 「しかし、砂漠のほこりに含まれる鉄は主にヘマタイトであり、海水などの高pH溶液に不溶性のミネラルなので、困惑しました。そのため、プランクトンではすぐに利用できません。」
Meskhidzeは、調査地域を飛行する際に得られたデータを使用して、ゴビ砂漠で発生し、北太平洋に移動する前に上海を通過した砂嵐の化学を分析しました。彼の発見：高濃度の二酸化硫黄が砂漠の粉塵と混ざると、粉塵をpH 2まで酸性化しました。これは、ミネラル鉄が植物プランクトンで利用できる溶解形態に変換するのに必要なレベルです。
この発見を拡張して、Meskhidzeは大気汚染と鉱物粉塵の変動が鉄の動員にどのように影響するかを研究しました。
2つの異なるゴビ砂漠の嵐からの飛行中のデータの取得– 1つは2001年3月12日に発生し、もう1つは2001年4月6日に発生— Meskhidzeは汚染内容を分析し、嵐の軌跡と北太平洋上の化学変化をモデル化しました。衛星測定を使用して、彼は嵐が通過した海域で植物プランクトンの増加した成長があったかどうか決定しました。
結果は驚くべきものだったと彼は言った。 4月の嵐は大規模で、3つの粉塵源が衝突して合衆国本土まで移動したが、植物プランクトンの活動は増加しなかった。それでも、3月の嵐は、小さいながらも植物プランクトンの生産を大幅に押し上げました。
異なる結果は、砂嵐の中に存在する二酸化硫黄の濃度に起因している可能性がある、とMeskhidzeは言った。大きな嵐は、炭酸カルシウムの比率が高いため、非常にアルカリ性です。したがって、汚染から回収された二酸化硫黄の量は、pHを2以下に下げるのに十分ではありません。
「大きな嵐は大量の鉱物粉塵を外洋に放出する可能性がありますが、これらの大きなプルームを酸性化して生体利用可能な鉄を生成するのに必要な二酸化硫黄の量は、工業地域で見られるこの汚染物質の平均春の濃度よりも約5〜10倍高くなります中国の」とMeskhidzeは説明した。 「しかし、小さな砂嵐の中の可溶性鉄の割合は、大きな砂嵐よりも何桁も高くなる可能性があります。」
したがって、小さな嵐はそれらが海に輸送するダストの量に制限され、大きなプランクトンブルームを引き起こさないかもしれませんが、小さな嵐は依然として植物プランクトンに一貫して栄養を与え、海を肥やすのに十分な可溶性鉄を生成します。これは、鉄が不足しているため植物プランクトンの生産が制限されている高硝酸塩、低クロロフィル水にとって特に重要です。
火山排出や海洋生産などの二酸化硫黄の自然源も、鉄の動員を引き起こし、植物プランクトンの成長を刺激する可能性があります。しかし、人為的な発生源からの排出は通常、微量ガスの大部分を占めます。また、人工の放出場所は嵐の進路に近く、自然の二酸化硫黄よりも嵐に強い影響を与える可能性があると、メスヒッツェ氏は述べた。
この研究は、炭素循環と気候変動に対する科学者の理解を深めると付け加えた。
「東アジアからのミネラルダストに汚染を追加する方法は、実際に海洋の生産性を高め、そうすることで大気中の二酸化炭素を減らし、地球温暖化を減らすかもしれない」とシャメイデスは言った。
「したがって、中国の人々の環境と健康に広範囲の利益をもたらすであろう二酸化硫黄排出量を削減するという中国の現在の計画は、地球温暖化を悪化させるという意図しない結果をもたらすかもしれない」と彼は付け加えた。 「これはおそらく、二酸化炭素やその他の温室効果ガスの排出量削減に真剣に取り組む必要があるもう1つの理由です。」
元のソース：Georgia Tech News Release
