Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Iron isotopes as a tool in oceanography

04.08.2009
New research involving scientists from the National Oceanography Centre, Southampton (NOCS) highlights the potential utility of iron isotopes for addressing important questions in ocean science. The findings are published in the August edition of the journal Geology.

Anzeige

Large regions of the world's oceans have low primary production despite having plenty of macronutrients such as phosphate, nitrate and silicate. This is due a shortage of the essential micro-nutrient iron, which is needed for the growth of phytoplankton.


These tiny, plant-like organisms sit at the base of the marine food chain and collectively draw vast amounts of the greenhouse gas carbon dioxide down from the atmosphere through the process of photosynthesis.

A proportion of the carbon is exported to the deep ocean, making the oceans a major carbon dioxide sink, without which global warming would rapidly accelerate. The natural supply of iron to such 'High Nutrient Low Chlorophyll (HNLC) regions is therefore, albeit indirectly, an important determinant of climate.

The importance of dissolved iron in seawater derived from bottom (benthic) sediments is increasingly recognised as being important. Around the continental margins, in particular, iron is released from the sediments during the decomposition of organic carbon by dissimilatory iron-reducing bacteria - micro-organisms that use elemental iron to obtain energy. This leads to the enrichment of iron in pore fluids and bottom waters. However the ubiquity of sedimentary iron inputs to seawater remains unknown.

Different biological and chemical processes can leave behind characteristic isotopic 'fingerprints'. Of specific interest here, iron isotopes in sediment pore fluids may be a unique tracer of sediment respiration by dissimilatory iron-reducing bacteria.

Dissimilatory iron reduction is thought to be one of the earliest metabolic pathways on Earth , thus sedimentary iron isotopes may also be useful in reconstructing past iron cycling in the ancient ocean.

Pore-fluid iron isotope measurements have so far been restricted to the continental shelves where the supply of carbon is typically high and dissimilatory iron reduction is extensive, precluding comparisons with low-carbon, deep-water environments. William Homoky, who is a research student at the University of Southampton's School of Ocean and Earth Sciences based at NOCS, and his colleagues have helped fill this gap be measuring iron isotopes in pore fluids from both the Eel River shelf on the northern California margin (120 m water depth), and deep-sea sediments from the Southern Ocean around the Crozet Island Plateau (3000� m water depth), about 1400 miles southeast of South Africa.

"We are excited by our findings not only because they represent the first measurements of their kind, but because they are telling us something important about iron cycling processes in the deep-sea, which can inform future iron isotope investigations in ancient rocks and the modern oceans," said William Homoky.

They find that the composition of iron isotopes in the pore fluids reflects the different extent of sedimentary iron recycling between the two sites. Specifically, the pore-fluid iron isotope compositions reflect the extent of iron recycling during early diagenesis, which is driven by organic carbon inputs from the overlying water column.

The researchers believe that iron isotope processing in carbon-limited environments, such as the deep-sea, is important and that it should help future interpretations of the rock record. "Additionally," they say, "the unique isotopic fingerprint of pore fluid iron in continental shelf settings is confirmed, highlighting the potential for iron isotopes to trace the inputs of continental shelf-derived iron in seawater."

Current thesis research aims to improve our understanding of iron cycling between sediments and seawater and compares the affects of contrasting sediment geochemistry on iron flux generating processes.

"In the future I would like to examine processes of sedimentary iron cycling in the high-latitudes, where sediments are subject to enhanced rates of environmental change due to changing climate in these regions," Said Homoky.

This work was supported by the UK Natural Environment Research Council (NERC) and the US National Science Foundation (NSF). Research cruises were undertaken on the RV Wecoma and the RRS Discovery.

Contact information:

For more information contact the NOCS Press Officer Rory Howlett on +44 (0)23 8059 8490 Email: r.howlett@noc.soton.ac.uk

Images are available from the NOCS Press Office (Tel. 02380596100).

Author contacts:

William Homoky: Telephone +44 (0) 23 80596507; Email w.homoky@noc.soton.ac.uk

Reference:

Homoky, W., S. Severmann, S., Mills, R., Statham, P. & Fones, G. Pore-fluid Fe isotopes reflect the extent of benthic Fe redox recycling: Evidence from continental shelf and deep-sea sediments. Geology XXX, xxxx-xxxx (2009).

The authors are William Homoky (NOCS), S. Severmann (Rutgers University), Rachel Mills (NOCS), Peter Statham (NOCS), and G. Fones (University of Portsmouth).

The National Oceanography Centre, Southampton is the UK's focus for ocean science. It is one of the world's leading institutions devoted to research, teaching and technology development in ocean and earth science. Over 500 research scientists, lecturing, support and seagoing staff are based at the centre's purpose-built waterside campus in Southampton along with over 700 undergraduate and postgraduate students.

The National Oceanography Centre, Southampton is a collaboration between the University of Southampton and the Natural Environment Research Council. The NERC royal research ships RRS James Cook and RRS Discovery are based at NOCS as is the National Marine Equipment Pool which includes Autosub and Isis, two of the world's deepest diving research vehicles.

Dr. Rory Howlett | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.soton.ac.uk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht NASA's TRMM satellite sees heavy rainfall in Tropical Storm Bud
24.05.2012 | NASA/Goddard Space Flight Center

nachricht NASA sees Tropical Storm Sanvu continue to intensify
24.05.2012 | NASA/Goddard Space Flight Center

Alle Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit


Krankheiten wie Parkinson, Alzheimer und bestimmte Krebsformen gehen auf eine fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen im Körper zurück.

Wissenschaftlern des Instituts für Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist es erstmals gelungen, Proteinstrukturen auf sub-molekularer Ebene nachzuweisen und spektroskopisch zu analysieren. Ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Krankheitsursachen.

„Bis heute hat man nicht genau verstanden, was die fehlerhafte Faltung und Aggregation von Eiweißen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Alzheimer, ...

Im Focus: Widerspenstiges Quasiteilchen erzeugt


Die Quantenphysik beschreibt physikalische Vorgänge in Festkörpern und anderen Vielteilchensystemen auch mit Hilfe von Quasiteilchen.

Innsbrucker Physikern um Rudolf Grimm ist es nun erstmals gelungen, ein neues Quasiteilchen - ein repulsives Polaron - in einem Quantengas experimentell zu erzeugen. Die Forscher berichten darüber in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature.

Ultrakalte Quantengase sind ein ideales Experimentierfeld, um physikalische Phänomene in Festkörpern zu simulieren. Unter streng kontrollierten Bedingungen ...

Im Focus: Licht lässt Partikel wachsen - Forscher entdecken neuen Mechanismus in der Atmosphäre


Licht lässt die Partikel in der Atmosphäre wachsen. In einem Experiment hat ein internationales Forscherteam erstmals einen neuen Mechanismus nachweisen können, bei dem Partikel durch Licht größer werden und der damit Einfluss auf die Wolkenbildung und das Klima hat.

Photokatalytische Reaktionen können zu einer schnellen Bindung von nicht kondensierenden flüchtigen organischen Kohlenwasserstoffen (VOCs) auf der Oberfläche der Partikel führen. Unter solchen Bedingungen nehme die Größe und Masse der Partikel schnell zu, schreiben die Wissenschaftler im renommierten Fachblatt PNAS.

Die Ergebnisse des Laborexperimentes könnten Effekte erklären, die bisher schon bei Feldkampagnen ...

Im Focus: Abschreckung: Tabak signalisiert angreifenden Zikaden Verteidigungsbereitschaft


Ähnlich wie blutsaugende Insekten prüfen Pflanzenschädlinge ihren Wirt auf Abwehrsignale, bevor sie anfangen zu fressen

Pflanzen bilden wenige Minuten nach Angriff eines Fraßfeindes Jasmonsäure, ein Hormon, das die Verteidigung gegen Insekten in Gange setzt mit der Folge, dass giftige Stoffe wie Nikotin oder Verdauungshemmer in den Blättern akkumulieren.

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für chemische Ökologie, Jena, haben jetzt herausgefunden, dass Zwergzikaden die Verteidigungsbereitschaft von Tabakpflanzen aufspüren können. ...

Im Focus: Erbgutkopie reist im Protein-Koffer


Wissenschaftlern vom Institut für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Bonn ist es erstmals gelungen, den Transport eines wichtigen Informationsträgers in biologischen Zellen praktisch unmodifiziert in Echtzeit zu filmen.

Die Studie zeigt, wie die so genannte Boten-RNA die Zellkernhülle überwindet und vom Zellkern in das Zytoplasma gelangt. Diese Arbeit ist nun in dem renommierten Journal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA“ (PNAS) publiziert.

Der Bauplan aller Lebewesen ist in ihrem Erbgut gespeichert. Dieses lagert bei höheren ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Energieversorger vor dem Umbruch

24.05.2012 | Studien Analysen

Stem-cell-growing surface enables bone repair

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

Im wahrsten Sinne „Spitzenforschung“: IPHT-Forscher untersuchen Eiweißfasern mit größter Genauigkeit

24.05.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

NieKE Themenforum: Ökonomie - Tierschutz - Lebensmittelsicherheit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Nachhaltigkeit in der Schifffahrt: Werte vs. Wertschöpfung

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Wissenschaft und Öffentlichkeit

24.05.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp