Les roches érodées des fonds marins constituent une source essentielle de nutrition pour les organismes marins à la dérive à la base de la chaîne alimentaire, selon de nouvelles recherches.

Les résultats, dirigé par l'Université de Leeds, montrent que le fer, un nutriment essentiel pour les algues marines microscopiques, ou phytoplancton - est libéré des sédiments des grands fonds océaniques.

La recherche montre que contrairement à l'attente que l'oxygène dans les eaux profondes empêche le fer dissous de s'échapper du fond marin, une combinaison d'oxygène et de matière organique peut en fait favoriser la libération de fer des sédiments dans l'océan.

Publié aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ), la recherche pourrait influencer les futures approches de l'étude du cycle du carbone océanique et de la gestion de l'environnement marin, qui doit tenir compte des effets des processus du fond marin sur l'écologie marine.

L'auteur principal du rapport est le Dr Will Homoky, un universitaire universitaire à l'École de la Terre et de l'Environnement de Leeds.

Il a déclaré:"Nos résultats révèlent que la surface peu profonde des fonds marins constitue une source importante de fer - un micronutriment rare - pour l'océan.

"Nous montrons que la dégradation des minéraux de la roche avec de la matière organique et de l'oxygène est une recette pour produire de minuscules particules de rouille, qui sont assez petites pour être dissoutes et transportées dans l'eau de mer. "Ces minuscules particules de rouille et leurs signatures chimiques expliquent comment le fer trouvé dans de grandes parties de l'intérieur de l'océan pourrait provenir des sédiments océaniques profonds, d'une manière qui était autrefois considérée comme pratiquement impossible."

Les particules de fer de taille nanométrique, appelées colloïdes, pourraient constituer une importante source de nutrition pour le phytoplancton, qui fournissent la principale source de nourriture pour un large éventail de créatures marines, affectant les chaînes alimentaires mondiales.

Le phytoplancton est également important dans un contexte d'augmentation des niveaux de pollution dans le monde, car ils aident l'océan à éliminer environ un quart du dioxyde de carbone émis chaque année dans l'atmosphère.

L'équipe de recherche, financé par le Natural Environment Research Council (NERC), comprenait également des scientifiques des universités de Southampton, Liverpool, Oxford, Le sud de la Floride et le sud de la Californie :une collaboration formée dans le cadre du programme international GEOTRACES.

Les résultats aideront à façonner une étude plus approfondie des processus qui régulent la présence de fer dans les océans du monde et le rôle qu'ils jouent dans la modération de la vie marine et du dioxyde de carbone atmosphérique.

Le Dr Homoky a déclaré :« Nos résultats ici sont significatifs, parce qu'ils marquent un tournant dans la façon dont nous considérons l'approvisionnement en fer des sédiments et son potentiel pour atteindre la vie marine qui ouvre une nouvelle façon de penser le fond marin.

"Notre production découverte de colloïdes de fer est différente des autres formes de fer fournies à l'océan, et nous aidera à concevoir une nouvelle génération de modèles océaniques pour réévaluer la vie marine et les liens climatiques avec le fond marin, où une grande incertitude existe actuellement.

"Cela pourrait nous aider à mieux comprendre comment le fer dans l'océan a contribué à la productivité passée et aux variations climatiques et à informer nos approches de la conservation et de la gestion marines."

L'équipe de recherche a analysé des variations minuscules et précises dans la teneur en fluide des échantillons de sédiments prélevés dans l'océan Atlantique Sud à des profondeurs d'eau allant de 60 m à 5 km.

Ils visaient à comprendre comment les signatures chimiques - ou isotopiques - du fer de taille nanométrique dans les fluides sédimentaires s'étaient formées, et ce que cela nous apprend sur les processus d'approvisionnement en fer de l'océan.

Le co-auteur du rapport, le Dr Tim Conway, est professeur adjoint à l'Université de Floride du Sud.

Il a expliqué :« Nous pouvons maintenant mesurer des variations infimes mais importantes dans la composition chimique de l'eau de mer qui étaient hors de notre portée il y a dix ans.

"Ici, nous avons caractérisé une signature isotopique appartenant aux colloïdes de fer produits dans les sédiments océaniques profonds que nous pouvons utiliser pour retracer leur voyage dans l'océan.

"Notre objectif permanent est d'apprendre jusqu'où ce fer se déplace et dans quelle mesure il nourrit nos réseaux trophiques marins à travers le monde."