Une nouvelle étude menée par des chercheurs de la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de l'Université de Miami (UM) a révélé que la fumée des incendies en Afrique pourrait être la source la plus importante d'un nutriment clé, le phosphore, qui agit comme engrais dans la forêt amazonienne. , Océans tropicaux Atlantique et Austral.

Nutriments présents dans les particules atmosphériques, appelés aérosols, sont transportés par les vents et déposés dans l'océan et sur terre où ils stimulent la productivité du phytoplancton marin et des plantes terrestres conduisant à la séquestration du dioxyde de carbone atmosphérique.

"On avait supposé que la poussière saharienne était le principal engrais du bassin amazonien et de l'océan Atlantique tropical en fournissant du phosphore à ces deux écosystèmes, " a déclaré Cassandra Gaston, auteur principal de l'étude, professeur adjoint au Département des sciences de l'atmosphère de l'UM Rosenstiel School. "Nos résultats révèlent que les émissions de combustion de biomasse transportées d'Afrique sont potentiellement une source de phosphore plus importante pour ces écosystèmes que la poussière."

Pour mener l'étude, les chercheurs ont analysé des aérosols collectés sur des filtres au sommet d'une colline en Guyane française, à la limite nord du bassin amazonien, pour les concentrations massiques de poussières transportées par le vent et leur teneur en phosphore total et soluble. Ils ont ensuite suivi la fumée se déplaçant dans l'atmosphère à l'aide d'outils de télédétection par satellite pour comprendre le transport à longue distance de la fumée en provenance d'Afrique pendant les périodes où des niveaux élevés de phosphore soluble étaient détectés. Ils ont ensuite pu estimer la quantité de phosphore déposée dans le bassin amazonien et dans les océans mondiaux à partir d'aérosols brûlant de la biomasse africaine à l'aide d'un modèle de transport.

L'analyse a conclu que la fumée de la combustion généralisée de la biomasse en Afrique, principalement le résultat du défrichement, feux de broussailles et émissions de combustion industrielle, est potentiellement une source de phosphore plus importante pour la forêt amazonienne et les océans Atlantique tropical et Austral que la poussière du désert du Sahara.

"À notre surprise, nous avons découvert que le phosphore associé à la fumée d'Afrique australe peut être soufflé jusqu'en Amazonie et, potentiellement, au-dessus de l'océan Austral où il peut avoir un impact sur la productivité primaire et la réduction du dioxyde de carbone dans les deux écosystèmes, " a déclaré Anne Barkley, étudiante diplômée de l'UM Rosenstiel School, auteur principal de l'étude.

"Les aérosols jouent un rôle majeur dans le climat de la Terre, cependant, il y a beaucoup de choses que nous ne comprenons pas concernant la façon dont ils affectent le rayonnement, des nuages, et cycles biogéochimiques, ce qui entrave notre capacité à prédire avec précision les futures augmentations de la température mondiale, " a déclaré Gaston. " Ces nouvelles découvertes ont des implications sur la façon dont ce processus pourrait ressembler à l'avenir, car les émissions de combustion et d'incendie en Afrique et les modèles et les quantités de transport de poussière changent avec le changement climatique et l'augmentation de la population humaine. "

Cette étude s'appuie sur plus de 50 ans de recherche révolutionnaire sur les aérosols dans les Caraïbes et en Amérique latine par le professeur émérite de l'école UM Rosenstiel, Joe Prospero, qui est poursuivie par Gaston. En outre, il représente une collaboration interdisciplinaire à travers l'UM Rosenstiel School dans laquelle le professeur Paquita Zuidema Département des sciences atmosphériques a publié des mesures approfondies de la combustion de la biomasse pour corroborer la saisonnalité du transport de la fumée, Professeur agrégé Ali Pourmand et professeure adjointe Amanda Oehlert, Le Département des géosciences marines a analysé des échantillons dans le spectromètre de masse Neptune, Professeur adjoint Kim Popendorf, Département des sciences océaniques, aidé à la mesure du phosphore soluble dans les aérosols, et Pat Blackwelder, Directeur adjoint du Département de chimie du Collège des arts et des sciences de l'Université de Miami, Centre de microscopie avancée, a fourni son expertise en microscopie électronique à balayage pour imager les échantillons de filtre à l'échelle micrométrique.