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Au fil du temps, les réactions chimiques atmosphériques peuvent rendre le fer présent dans la poussière plus facile à absorber par les organismes.

Une nouvelle étude suggère qu’à mesure que la poussière du Sahara souffle sur des milliers de kilomètres à travers l’océan Atlantique, elle devient progressivement plus nutritive pour les microbes marins.

Les réactions chimiques qui se produisent dans l’atmosphère grignotent les minéraux de fer contenus dans la poussière, les rendant plus solubles dans l’eau et créant une source nutritive cruciale pour les mers privées de fer, rapportent les chercheurs le 20 septembre dans la revue Frontiers in Marine Science.

Les nuages de poussière qui se déposent sur l’Atlantique peuvent engendrer des proliférations de phytoplancton qui soutiennent les écosystèmes marins, explique Timothy Lyons, biogéochimiste à l’université de Californie, à Riverside. « Le fer est incroyablement important pour la vie », explique-t-il. Le phytoplancton en a besoin pour convertir le dioxyde de carbone en sucres lors de la photosynthèse.

En étudiant plus avant le transport des poussières et les réactions chimiques dans l’atmosphère, les scientifiques pourraient mieux comprendre pourquoi certaines parties des océans sont des points chauds biologiques pour le phytoplancton et les poissons.

Plus de 240 millions de tonnes de poussière saharienne soufflent chaque année sur l’océan Atlantique. Aux Bermudes, aux Bahamas et sur d’autres îles, elle colore les sols en rouge. Mais une grande partie de ces poussières se dépose sur l’océan, fournissant une source importante de fer aux régions qui sont trop éloignées de la terre pour en recevoir des rivières.

Lyons et le géologue marin Jeremy Owens, qui travaillait alors également à l’université de Californie à Riverside, ont cherché à répondre à une autre question concernant les poussières : Les types de poussière qui se déposent sur l’Atlantique ont-ils changé au cours des 120 000 dernières années ? Ils ont analysé les minéraux dérivés de la poussière dans quatre carottes prélevées sur le fond marin boueux – deux dans l’Atlantique oriental, près de l’Afrique, et deux plus à l’ouest, près de l’Amérique du Nord.

Ce qu’ils ont trouvé les a amenés à s’interroger sur d’autres aspects.

Dans les poussières et les sols du monde entier, environ 40 % du fer est normalement présent dans des minéraux « réactifs » tels que la pyrite ou les carbonates. Ce type de fer peut être décomposé par des acides faibles et potentiellement utilisé par la vie. Dans les carottes prélevées au fond de l’Atlantique, seuls 9 % environ du fer des minéraux de poussière prélevés plus à l’ouest étaient constitués de minéraux ferreux réactifs, contre 18 % environ dans les minéraux de poussière prélevés plus près de l’Afrique. C’est ce qui a constitué « la grande surprise », explique Lyons.

M. Lyons et M. Owens, qui travaillent actuellement à l’université d’État de Floride à Tallahassee, ont conclu qu’au cours du vol transatlantique de plusieurs jours de la poussière, une part de plus en plus importante de son fer réactif a été altérée, attaquée par des acides et des rayons ultraviolets, qui ont fragmenté les minéraux.

« Des transformations photochimiques tendent à rendre le fer plus soluble dans l’eau », explique Lyons. Lorsque ce fer modifié se dépose dans l’océan, il se dissout et est dévoré par le phytoplancton. Le seul fer réactif qui atteint les fonds marins est celui qui n’a pas été modifié pendant le transport aérien et qui n’a pas été englouti par la suite. Les résultats de l’étude suggèrent que plus la poussière du désert vole loin, moins il reste de fer.

En favorisant la prolifération du phytoplancton, le fer dérivé de la poussière peut également nourrir les petits poissons et autres animaux qui se nourrissent de plancton, ainsi que les prédateurs qui mangent ces derniers. Une étude récente a suggéré que le thon listao de l’Atlantique, un poisson commercial important, est attiré par les zones où la poussière saharienne s’est déposée.

Ces nouveaux résultats sont plausibles car des études antérieures ont montré que les minéraux de fer réagissent dans l’atmosphère, explique Natalie Mahowald, spécialiste de l’atmosphère qui étudie les poussières à l’université de Cornell. Leur conclusion « va dans le sens de ce que je pensais qu’il se passait », dit-elle.

Mais elle souligne que la poussière saharienne n’est pas la seule source possible de ce fer : Les échantillons provenaient d’assez loin au nord de l’Atlantique pour qu’une partie du fer puisse provenir de la fumée des incendies de forêt qui ont ravagé l’Amérique du Nord au cours des 120 000 dernières années.

Identifier une source de poussière enfouie dans les fonds marins peut s’avérer difficile. Owens et Lyons ont tenté d’identifier l’empreinte digitale de la poussière en mesurant le rapport entre le fer et l’aluminium et le rapport entre les atomes de fer léger et les atomes de fer lourd dans leurs échantillons. Ils ont constaté que ces deux mesures correspondaient à peu près au type de poussière provenant du Sahara. Il pourrait être possible, à l’avenir, d’analyser des sédiments provenant d’un plus grand nombre de sites dans l’Atlantique, ce qui permettrait d’obtenir une image plus claire de la façon dont la poussière a traversé l’océan et s’est transformée chimiquement.

Adaptation : Terra Projects

Source : https://www.sciencenews.org/

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