Pendant de nombreuses années, les scientifiques ont émis l'hypothèse que l'ensemencement de l'océan avec du fer pourrait aider à conjurer le changement climatique. Le fer dans l'eau de mer favorise la croissance du phytoplancton, qui à son tour dévore le dioxyde de carbone de l'atmosphère par photosynthèse. Le fer permet essentiellement à l'océan d'absorber le carbone.

Mais seulement du fer dissous, pas les formes particulaires non dissoutes, a été pensé pour stimuler la croissance du phytoplancton, malgré la faible solubilité du fer dans l'eau de mer et l'abondance de fer particulaire dans l'océan. Plus loin, on pensait que la quantité de fer plutôt que sa signature chimique déterminait le taux de croissance du phytoplancton.

Aujourd'hui, une équipe interdisciplinaire de scientifiques dirigée par Elizabeth M. Shoenfelt et Benjamin Bostick de l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty de l'Université Columbia a découvert que le fer particulaire stimule la croissance du phytoplancton, et que la forme chimique que prend le fer particulaire est essentielle à la photosynthèse des océans, pas seulement la quantité de fer disponible. L'équipe a découvert que le fer contenu dans la poussière et les sédiments provenant des glaciers favorise mieux la croissance du phytoplancton et la photosynthèse que le fer présent dans la poussière provenant d'autres sources. Cela signifie que les glaciers peuvent jouer un rôle plus important dans le cycle du carbone qu'on ne le pensait.

"Ce n'est pas que le fer soluble n'a pas d'importance, mais des particules, qui sont les plus gros composants du fer dans l'océan, peut faire pas mal de choses, " dit Bostick.

Les résultats, publié dans l'édition du 23 juin de la revue Avancées scientifiques , montrer que dans la culture de laboratoire, une diatomée côtière bien étudiée se développe aussi bien avec du fer particulaire qu'avec du fer soluble, et jusqu'à 2,5 fois plus rapide, et avec une plus grande efficacité photosynthétique, lorsqu'il est alimenté d'une forme de fer particulaire produit par le broyage des glaciers contre la roche. Les auteurs estiment que les taux d'absorption de carbone des diatomées consommant du fer produit par les glaciers seraient cinq fois plus élevés que ceux consommant du fer non glaciaire lorsque les taux de croissance et de photosynthèse améliorés sont combinés.

Des recherches antérieures avaient montré que pendant les périodes glaciaires, les concentrations océaniques de fer ont tendance à augmenter. Les glaciers broient le substratum rocheux riche en fer qui se trouve sous la glace lorsqu'ils s'étendent et se retirent au cours des cycles saisonniers. La poussière de fer qui en résulte est transportée par le vent vers la mer. Mais personne n'avait relié les formes chimiques du fer trouvées dans la poussière produite par les glaciers par rapport à d'autres formes à la photosynthèse du phytoplancton.

"En gros, les glaciers fabriquent de l'engrais pour l'océan, " a déclaré Bostick. "Nous montrons que ce n'est pas seulement la quantité de poussière que les glaciers produisent, mais le fait que les glaciers broient certains types de roches qui fait une grande différence."

L'équipe de recherche a pris la soi-disant poussière glaciogène utilisée dans la culture en laboratoire de la région de la Patagonie en Amérique du Sud. Mais ils ont dit que la minéralogie de la poussière glaciogène est similaire dans le monde entier. L'eau qu'ils utilisaient provenait de l'océan Austral.

Les résultats de l'équipe ouvrent plusieurs pistes de recherches futures. Il s'agit notamment d'étudier les archives géologiques pour identifier les changements dans les formes chimiques du fer disponible dans l'océan au fil du temps, et en les adaptant aux fluctuations glaciaires, dit Bostick. Il a déclaré qu'une étude plus approfondie pourrait utiliser la génétique pour étudier comment les diatomées utilisent le fer.

"Nous aimerions savoir mécaniquement comment cela se passe, " dit Bostick. " Cela permet de comprendre comment le système peut être manipulé, afin que nous puissions savoir comment l'environnement réagirait."

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Earth Institute, Université de Columbia :blogs.ei.columbia.edu .