Fig. 1. Les données sont présentées à partir du printemps uniquement. A montre la concentration de poussière et le pourcentage de SP dans la partie supérieure et les concentrations de TP et de SP dans la partie inférieure. Les barres d'erreur pour les mesures P indiquent un SD. B montre la corrélation entre la poussière et TP (Top), poussière et SP (milieu), et pourcentage de P soluble et de poussière (En bas). C montre les tracés de fréquence HYSPLIT des trajectoires de retour de masse d'air à 1, 000 m initiés toutes les 6 h du 1er février au 31 mars 2016. Crédit : PNAS 2019. DOI 10.1073/pnas.1906091116
Une nouvelle étude révèle que le phosphore soluble qui fertilise l'Amazonie, ainsi que les océans Atlantique tropical et Austral, est déposé par la fumée des feux de biomasse en Afrique.
La Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de l'Université de Miami (UM) a mené une étude qui a révélé que les nutriments contenus dans les aérosols transportés du continent africain par le vent déposaient jusqu'à la moitié du phosphore nécessaire pour maintenir la fertilité du bassin amazonien. qui à son tour fournit la biodiversité et la productivité vigoureuses pour séquestrer des quantités importantes de dioxyde de carbone atmosphérique. En outre, ces aérosols fertilisent les océans Atlantique Tropical et Austral (TAO), maintenir le phytoplancton qui est à la base de l'écosystème marin.
Des études antérieures avaient révélé depuis longtemps que la poussière transportée du Sahara et d'autres régions désertiques d'Afrique fournissait des nutriments denses à l'Amérique du Sud. L'auteur principal de l'étude, Cassandra Gaston, professeur assistant au département des sciences de l'atmosphère de l'école Rosenstiel de l'UM, résume parfaitement :« 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. Nos résultats révèlent que les émissions de combustion de biomasse transportées d'Afrique sont potentiellement une source plus importante. de phosphore à ces écosystèmes que la poussière.
C'est une découverte impressionnante, et il a fallu un travail considérable et un suivi minutieux pour y arriver. L'équipe a mesuré la poussière portée par le vent, phosphore (P) et P soluble d'un site côtier à la limite nord-est de l'Amazonie. En outre, les vents en provenance du continent africain ont été suivis à l'aide de données satellitaires. Comme ça arrive, le vent porteur de poussière n'est pas fortement enrichi en phosphore soluble, mais fournit plutôt aux régions la majorité de leur P à faible solubilité (environ 5 pour cent) jusqu'au printemps boréal (de février à avril).
En automne boréal (de septembre à novembre), lorsque les dépôts de poussière sont plus faibles, l'équipe de recherche a enregistré des niveaux étonnamment élevés de P soluble, qu'ils ont découvert provient de feux de biomasse en Afrique australe. L'identification de la source du P soluble des régions amazonienne et TAO a été recoupée par plusieurs moyens :d'abord, grâce à des images satellites qui montraient des aérosols en provenance d'Afrique les jours de mesure du phosphore hautement soluble. De nouveau, la coloration des échantillons ces jours-là était généralement grise, ou plus gris qu'à d'autres moments de l'année, indiquant la présence de matériaux brûlés. Troisième, L'analyse de la rétro-trajectoire des masses d'air (BT) a montré que tous les aérosols hautement solubles provenaient de masses d'air qui avaient traversé le Sahara et le Sahel où la combustion de la biomasse est active, fournissant des preuves que ce brûlage a contribué aux niveaux plus élevés de P.
Fig. 2. Les données sont présentées pour l'automne uniquement. A montre la concentration de poussière et le pourcentage de SP dans la partie supérieure et les concentrations de TP et de SP dans la partie inférieure. Les barres d'erreur pour les mesures P indiquent un SD. B montre la corrélation entre TP et poussière (Top), poussière et SP (milieu), et pourcentage de P soluble et de poussière (En bas). C montre les tracés de fréquence HYSPLIT des trajectoires de retour de masse d'air à 1, 000 m initié toutes les 6 h du 1er septembre au 31 octobre 2016. Crédit : PNAS 2019. DOI 10.1073/pnas.1906091116
Les émissions de combustion de biomasse ont longtemps été considérées comme principalement destructrices en termes de qualité de l'air, mais sont également connus pour contribuer à la nouvelle croissance des prairies et des zones forestières (en particulier celles avec certaines variétés de pins, qui ont des caisses de graines qui ne s'ouvrent qu'après exposition à des températures extrêmes). Cette étude, cependant, a révélé un avantage inconnu des grands incendies, et explique comment une région comme le bassin amazonien, où les fortes précipitations toute l'année laissent le sol pauvre en éléments nutritifs, peut rester si densément fertile et productif. Il aide également les chercheurs à identifier une source importante de nutriments pour les écosystèmes marins de la région, qui dépendent du phytoplancton marin.
L'auteur principal de l'étude, Anne Barkley, étudiante diplômée de l'UM Rosenstiel School, admet que les résultats de l'étude sont surprenants :« À notre grande 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 cela peut avoir un impact sur la productivité primaire et la réduction du dioxyde de carbone dans les deux écosystèmes. »
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