Tulivuoret lannoittavat meriä

Tulivuorien tuhka on ollut melko vähän esillä tutkimuksissa meren pintakerroksen rautalähteitä tutkittaessa. Joillakin merialueilla (Tyynen valtameren pohjoisosat ja päiväntasaajan alue sekä etelänavan ympärillä olevat merialueet) olisi paljon ravinteita (kuten nitraattia ja fosfaattia) tuottajaorganismeille, mutta raudan saatavuus rajoittaa tuottavuutta. Tällaisilla alueilla raudan saatavuus myös säätelee sitä, miten paljon meri ottaa hiilidioksidia ilmakehästä, joten raudalla on siten epäsuora vaikutus ilmastoon. Tähänastisissa tutkimuksissa on yleensä ollut esillä kolme pääasiallista raudan lähdettä; raudan kulkeutuminen pintaan syvältä nousevan meriveden mukana, kulkeutuminen merivirtojen mukana rannikoilta ja kulkeutuminen ilmavirtojen mukana pölyn seassa. Pölyn mukana kulkeutumista pidetään nykyisin pääasiallisena rautalähteenä. Täällä uutisoimme hiljattain myös valaiden vaikutuksesta raudan saatavuuteen.

Rauta saapuu pölyn mukana koilliselle Tyynelle valtamerelle jaksottaisesti riippuen pölymyrskyjen esiintymisestä ja ilmakehän virtauksista. Kyseisellä alueella tuotanto on havaintojen mukaan suurinta loppukeväällä ja kesällä. Siihen aikaan vuodesta pölyn saapuminen Aasian alueelta on epätodennäköistä, mutta pölyn saapuminen Alaskasta on todennäköisimmillään kesällä ja syksyllä. Siksi myös Alaskan tulivuoritoiminnan vaikutus kyseisen alueen raudansaantiin olisi tutkittava.

Laboratoriotutkimuksissa on havaittu, että tulivuorista purkautuva aines kykenee parantamaan tuottavuutta merivedessä, koska esim. tuhkasta vapautuu rautaa meriveteen. Toistaiseksi ei kuitenkaan ole ollut suoria todisteita tulivuorien tuhkan toimimisesta lannoitteena meren pintakerroksen biologiselle toiminnalle. Langmann ja kumppanit väittävät antavansa tällaisia todisteita uudessa tutkimusartikkelissaan.

Langmann ja kumppanit tutkivat Kasatochin tulivuoren vaikutuksia koillisen Tyynen valtameren biologiseen tuottavuuteen. Kasatochin tulivuori sijaitsee Aleuteilla ja se purkautui vuoden 2008 elokuussa (saman vuoden kesällä alueella tapahtui myös pari pienempää purkausta). Purkauksen tuhka ajautui ja laskeutui koillisen Tyynen valtameren alueelle. Purkauksen jälkeen tapahtui koillisella Tyynellä valtamerellä kukintojakso, jota Langmann ja kumppanit tutkivat tarkemmin. He käyttävät satelliittien värimittauksia kyseiseltä alueelta. Satelliittien värimittauksista voidaan nähdä laajamittaiset kasviplanktonin kukinnat.


Satelliittien värimittaukset vuonna 2008 koillisen Tyynen valtameren alueelta. Kasviplanktonin kukinta näkyy vihreällä. Poikkeuksellisen voimakas kukinta ilmestyy Alaskan eteläpuolelle vuoden 2008 elokuussa. Kuvat ovat peräisin NASAn Oceancolor Products -sivustosta. Vuoden 2008 joulukuulle ei ollut dataa saatavilla, joten kuvaan lisättiin sen tilalle vuoden 2009 tammikuu.

Koillisen Tyynen valtameren alueella on vuotuinen vaihtelu kasviplanktonin kukinnassa yleensä melko pientä. Kesällä näkyy vain hiukan voimakkaampaa kukintaa kuin muina vuodenaikoina. Rannikkoalueilla on tilanne aivan erilainen. Siellä näkyy selkeästi voimakkaampi kukintajakso kesällä. Vuoden 2008 tilanne oli kuitenkin erilainen. Silloin näkyi poikkeuksellisen voimakas kukinta myös rannikkoalueiden ulkopuolella ja voimakkain kukintajakso näkyi juuri Kasatochin purkauksen jälkeen. Merkittävää on myös se, että vuonna 2008 kukinta oli voimakkaampaa elokuussa kuin heinäkuussa. Sellaista ei ole havaittu aiempina vuosina. Voimakkain kukinta myös näyttää osuvan juuri niille alueille, joihin Kasatochin tuhkaa laskeutui.

Samalta alueelta on myös mitattu meriveden hiilidioksidipitoisuuden laskeneen kyseisenä aikana. Tämä tukee sitä käsitystä, että on tapahtunut voimakas kasviplanktonin tuottavuusjakso, mihin liittyy hiilidioksidin käyttämistä.

Vielä on kuitenkin varmistettava linkki kasviplanktonin poikkeuksellisen voimakkaan tuottavuusjakson ja Kasatochin purkautumisen välillä. Langmann ja kumppanit arvioivat purkautuneen tuhkan määrää, mutta toteavat sen olevan erittäin vaikeaa ja epätarkkaa, koska suurin osa tuhkasta laskeutui mereen. Niinpä he päätyvät tekemään takaperoisen analyysin. He laskevat, kuinka paljon tuhkaa olisi pitänyt laskeutua, jotta se olisi voinut aiheuttaa havaitunkaltaisen poikkeuksellisen voimakkaan tuottavuusjakson. Laskenta perustuu havaintoihin kukinnan ja tuhkalaskeuman alueesta sekä olemassoleviin laboratoriomittauksiin tuhkan vaikutuksesta kasviplanktonin toimintaan. Laskennan lopputulokseksi he saavat, että Kasatochin purkauksessa vapautui todennäköisesti riittävä määrä tuhkaa poikkeuksellisen tuottavuusjakson aikaansaamiseksi.

Langmann ja kumppanit ovat siis esittäneet melko vakuuttavanoloisia todisteita siitä, että tulivuorienpurkauksissa vapautunut tuhka saattaa lisätä meren kasviplanktonin tuottavuutta. Kasviplankton käyttää enemmän hiilidioksidia tuottavuuden lisääntyessä, joten tässä on myös mahdollisesti esitetty uusi tapa, jolla tulivuoret vaikuttavat ilmakehän hiilidioksidipitoisuuteen ja siten myös ilmastoon.

Lähde: Langmann, B., K. Zakšek, M. Hort, and S. Duggen, 2010, Volcanic ash as fertiliser for the surface ocean, Atmos. Chem. Phys., 10, 3891-3899, [tiivistelmä, koko artikkeli].

Mainokset

Yksi vastaus to “Tulivuoret lannoittavat meriä”

  1. Ari Jokimäki Says:

    Tähän artikkeliin oli eksynyt virhe. Artikkelissa puhuttiin lounaisesta Tyynestä valtamerestä, vaikka kyse oli koillisesta Tyynestä valtamerestä. Se on nyt korjattu, pahoittelen virhettä.


Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: