Une nouvelle étude publiée par des chercheurs de l'Université d'Hawaï (UH) à Mānoa met en lumière le rôle critique du fer dans l'histoire du climat de la Terre, révélant comment ses sources dans l'océan Pacifique Sud ont changé au cours des 93 millions d'années. Cette recherche, basée sur l'analyse des noyaux de sédiments en haute mer, fournit des informations cruciales sur l'interaction entre le fer, la vie marine et les niveaux de dioxyde de carbone atmosphérique.
Le fer est un nutriment vital pour la vie marine et joue un rôle important dans la régulation du dioxyde de carbone atmosphérique en influençant la croissance du phytoplancton, qui absorbe le dioxyde de carbone. Bien que l'importance du fer aujourd'hui soit bien établie, les chercheurs ont une compréhension limitée de la façon dont la disponibilité du fer antérieure peut avoir façonné l'écosystème marin.
Pour étudier les antécédents à long terme du fer océanique, les chercheurs ont méticuleusement analysé les isotopes de fer dans trois noyaux de sédiments en haute mer du Pacifique Sud, très éloigné des influences continentales.
« Au cours des 93 millions d'années, nous avons constaté que cinq sources primaires de fer ont influencé l'océan Pacifique Sud: la poussière, le fer des sources loin de l'océan, deux sources hydrothermales distinctes et une cendre volcanique », a expliqué Logan Tegler, l'auteur principal et l'océanographie postdoctorale à l'école UH Mānoa des sciences et de la technologie océanique et terrestre. « Ces sources se sont déplacées au fil du temps alors que les sites ont progressivement migré des crêtes du milieu de l'océan. »
L'étude a révélé une évolution de l'approvisionnement en fer: initialement, les sources hydrothermales étaient la source dominante, mais la poussière a progressivement pris le relais, devenant le principal contributeur il y a environ 30 millions d'années.
L'influence du fer sur l'écosystème, l'élimination du carbone
« Comprendre ce contexte historique nous aide à comprendre comment le fer a façonné les écosystèmes », a déclaré Tegler. « Cela soulève également des questions sur la façon dont le cycle de fer aurait pu favoriser certains microbes par rapport à d'autres – un écosystème avec un fer constamment faible pourrait favoriser les microbes adaptés pour survivre dans des conditions limitées en fer, comme les diatomées. »
Dans de nombreuses régions de l'océan Pacifique, la disponibilité du fer limite la croissance du phytoplancton, limitant ainsi la quantité de dioxyde de carbone retiré de l'atmosphère.
« Le dépôt de poussière moderne dans le Pacifique Sud est extrêmement faible », a déclaré Tegler. « Cependant, nos résultats suggèrent étonnamment que le Pacifique Sud reçoit actuellement plus de poussière qu'à tout moment au cours des 90 millions d'années, ce qui est remarquable compte tenu de sa réputation actuelle de région pauvre en fer! »
Cette étude met en lumière le cyclisme du fer à travers le bassin plus large du Pacifique et améliore la compréhension de la façon dont les nutriments essentiels comme les écosystèmes de l'océan en fer et le climat sur des millions d'années.
« Alors que les activités humaines augmentent l'apport en fer aux océans par les émissions industrielles et la combustion de la biomasse, la compréhension des perturbations passées du cycle de fer est crucial pour prédire et atténuer les effets indésirables », a ajouté Tegler.
Les résultats sont publiés dans la revue Paléocéanographie et paléoclimatologie.
