氷河期で地球を深刻に冷やした塵はどこから来た？

約2万年前の最終氷河期を促進したのは、南太平洋の海洋植物プランクトンの肥料として機能し、CO 2隔離を促進し、鉄を多く含んだ塵でした。しかし、ほこりはどこから来たのでしょうか？オルデンブルク大学がその由来を特定したかもしれません。

During the last Ice Age about 20,000 years ago, iron-containing dust acted as a fertilizer for marine phytoplankton in the South Pacific, promoting CO2 sequestration and thus the glacial cooling of the Earth. But where did the dust come from? The researchers led by Struve, geoscientist at the University of Oldenburg, have investigated this open question of climate history, which is also relevant with respect to current climate change. Using sediment cores from the sea floor, they gained new insights into the mechanisms of natural iron input into the Southern Ocean now published in the journal “Nature Communications”.

参照元：https://uol.de/en/announcements/news-single/a-jigsaw-puzzle-made-of-ancient-dust-4558

オルデンブルク大学の地質学者のトーベン・ストルーフェ博士が率いる研究チームは、南太平洋の遠征から、はるか以前に移動した研究対象を持ち帰りました。

最後の氷河期の深刻な地球の冷却、つまり塵を説明するのに役立ちます。

約2万年前の最終氷河期には、鉄を含む塵が南太平洋の海洋植物プランクトンの肥料として機能し、CO 2隔離を促進し、地球の氷河冷却を促進しました。

しかし、ほこりはどこから来たのですか？

オルデンブルク大学の地質学者であるStruveが率いる研究者たちは、現在の気候変動にも関連する、この未解決の気候史の質問を調査しました。

彼らは海底からの堆積物コアを使用して、現在ジャーナルNatureCommunicationsに掲載されている南極海への天然鉄の流入のメカニズムに関する新しい洞察を得ました。

研究チームは、当時南太平洋南部に堆積した塵の大部分が非常に長い道のりを進んでいたことを発見しました。

ほこりの最大80％は、現在のアルゼンチン北西部から来ており、そこから、偏西風によってほぼ完全に世界中に運ばれました。

最大20,000キロメートルの航海の後、それは氷河の南太平洋への鉄の投入量の増加に大きく貢献しました。

今日南太平洋を支配しているオーストラリアからの粉塵の流入は、わずかな役割しか果たしていませんでした。

研究グループ”海洋同位体地球化学”のポストドクター科学者であるStruve氏は話します。

「私たちは塵の化学的指紋を分析し、それをいくつかの大陸の地質データと比較しました。これはジグソーパズルのような骨の折れる作業でした」

大学の海洋環境化学および生物学研究所（ICBM）のチームには、彼のグループの研究者と、アルフレッドウェゲナー研究所（ブレーマーハーフェン（ドイツ）のヘルムホルツ極地海洋研究センター）およびニューヨーク（米国）のコロンビア大学の同僚が含まれていました。

研究者たちは、ニュージーランドの南極大陸とチリの間の南太平洋から18の堆積物コアをサンプリングしました。

これは、ロシアとほぼ同じ大きさの調査地域です。続いて、サンプルに含まれるダストの化学組成を調査しました。

Struve氏は説明します。

「この塵は最終的に岩石に由来します。岩石はその起源の場所と地質学的歴史に応じて特徴的な特性を持っているため、各発生源には独自の特徴があります。」

研究者たちは、微量金属、特に希土類元素と、ネオジム、鉛、ストロンチウムの元素の異なる重量の変種である特定の同位体に焦点を当てました。

この署名は数百万年にわたって保存されているため、2万年後でも岩石粒子の起源に関する信頼できる情報を提供します。

結果によると、偏西風が南アメリカの中央アンデスの東側から大西洋とインド洋を横切って塵の粒子を吹き飛ばしました。

そのため、鉄を含むダストは、南太平洋の中緯度に堆積する前に、世界中に輸送されました。これらの海域の藻類は通常、成長に不可欠な栄養素として鉄を欠いているため、鉄を含む粉塵は今日まで天然肥料として機能します。

すべての植物と同様に、植物プランクトン（微細藻類）は光合成によって炭素を吸収するため、大気中の二酸化炭素（CO 2）の割合を減らします。

Struve氏によれば、主に南アメリカからこの海域への鉄含有鉱物ダストの大幅な増加は、「当時、地球がどのように非常に寒くなったのか」を説明するのに役立つ可能性があります。

最終氷期の鉄の投入量は、現在の温暖期よりもはるかに多いことがすでに知られていました。Struve氏は話します。

「しかし、ほこりの発生源と輸送経路が今日とは完全に異なり、また私たちが予想していたものとも異なっていることに驚きました。」

研究チームは、南米からの異常に高い粉塵排出量はCOの削減に大きく貢献なされていなければならないと結論付けています。

鉄含有鉱物ダストの入力は、CO2 40 ppmの百万分の一までのレベルです。これは、過去40万年間の大気中の自然なCO 2変動のほぼ半分、つまり100ppmに相当します。

現在、調査地域では南米からの塵は検出されていません。Struve氏は言います。

「地球温暖化は、発生源地域の風と環境条件を変えました」

彼は同僚と一緒に、氷河期のピーク以降に塵の組成がどのように変化したか、そしてこれが気候変動にどのように貢献したかを知りたいと思っています。