2025年10月24日/基尔。由不来梅大学海洋环境科学中心MARUM领导的一项研究，由五名GEOMAR科学家参与，总结了热液喷口的铁如何在整个海洋盆地中运输。它们形成于海水通过地壳裂缝进入海底下方的热区的地方。这项名为“铁的讽刺”的概述研究现已发表在《地球与环境通信》杂志上。鐵是如何從整個海洋盆地的熱液噴口運輸的？由不来梅大学海洋环境科学中心MARUM领导的德国海洋研究中心的十二名科学家在基尔GEOMAR Helmholtz海洋研究中心的参与下对研究结果进行了总结和重新解释。题为“Iron's Irony”的概述研究现已发表在《地球与环境通信》杂志上。
热液喷口输送富含金属的溶液
当富含金属的流体加热到300摄氏度以上，通过海洋地壳上升并与海底附近的冷海水混合时，就会形成热液喷口。化学反应导致热液溶液中的含铁颗粒使水染成黑色。出于这个原因，这种通风口也被称为“黑人吸烟者”。
“与热流体一起释放的大多数铁立即与氧气和硫化合物发生反应，沉淀成矿物。然而，一小部分溶解的时间令人惊讶——与微小分子结合或受微生物的影响——因此可以将营养物质远远超出直接的喷口，”该研究的主要作者兼MARUM地球微生物学家Solveig Bühring博士解释说。
铁起着关键作用
通过结合地球化学、微生物和基于模型的方法，研究团队能够展示热液系统如何成为全球营养循环的一部分。“这些发现非常令人兴奋，因为铁在海洋生态系统中起着关键作用。它支持初级生产——浮游植物等微生物从二氧化碳中形成生物质——这是海洋生物的关键基础。GEOMAR的合著者和地球微生物学家Stefanie B?hnke-Brandt博士说：“铁参与光合作用、呼吸和固氮等基本生物过程。”
长期以来，研究人员一直认为来自大气的富铁尘埃是海洋最重要的外部铁源。然而，近年来，铁等微量元素的分布已在全球范围内得到系统测绘，特别是通过国际GEOTRACES计划。结果表明，所有海洋盆地中洋脊沿线的热液活动是世界海洋中铁的重要来源，以前被低估了。热液羽流有助于向偏远海洋地区供应生物可利用的铁，从而提高偏远地区海洋的生产力。
海洋的许多地方都缺铁。因此，初级生产，即浮游植物在海洋表面的生长，往往低于可能的。当来自热能来源的铁进入这些营养不良的地区时，可以大大提高海洋的生产力。Stefanie B?hnke-Brandt说：“浮游生物越生长并沉入深处，二氧化碳从大气中结合并储存在海洋中就越多——这是一个与气候相关的过程，也是全球碳循环的重要组成部分。”
出版物：
Bühring, S.I., B?hnke-Brandt, S., Diehl, A. et al.铁的讽刺：热液羽流中铁的物种化、络合和微生物处理。共同地球环境6，821（2025）。
Https://doi.org/10.1038/s43247-025-02839-4
