科学家们研究了一个遥远的火山岛,发现它在喂养饥饿的海洋方面起着重要作用。
从船甲板到被云层包围的离岸岛屿的景色。

研究船(RV)调查员在2016年的一次研究航行中接近遥远的赫德岛。图片:皮特·哈姆森。

科学家们走近时,一个罕见的景象映入眼帘赫德岛船上研究船(RV)调查员2016年。该岛通常笼罩在南大洋的恶劣天气中,异常清澈。到达后,山顶升起了一缕烟雾。这个岛有一个秘密要分享。

它正在喷发。

人类的眼睛很少看到赫德岛的喷发。该岛极其偏远,位于珀斯西南约4000公里处。此外,该岛周围南大洋的极端天气通常会掩盖它。

摄像机船上抓住了那一刻,抓住了那一刻全世界都喜欢这个故事. 但听说岛上有更多的秘密要分享。因此,船上的科学家开始对观测数据进行编目,并从波浪上方和下方收集样本和数据,以了解更多信息。

五年后,分析揭示了赫德岛的火山故事,并揭示了它如何帮助维持周围海洋中的生命。

火山铁赋予贫瘠海洋生命

浮游植物是海洋食物链的基础,占全球初级生产力的近一半。这些微小的海藻利用太阳的能量通过光合作用制造食物。这种摄食过程在很大程度上依赖于海水中铁的存在,而铁是大多数生物所必需的营养物质。

发现浮游植物的南大洋表层水缺乏营养。这意味着这些水缺铁,这限制了浮游植物的生长。

来自美国的一个研究小组海洋和南极研究所(IMAS) 2016年从赫德岛发现的火山排放物导致铁的大气负荷增加 . 这一增长在赫德岛顺风方向约500公里处。船上的生物学家在航行中测量了赫德岛周围海洋生态系统的强劲增长。这表明火山喷发是浮游植物铁的来源。

一件科学设备悬挂在海面上,背景是一个岛屿。

一个微量金属花环被放入赫德岛附近的水域,以收集水样进行分析。图片:皮特·哈姆森。

一只成年海鸟坐在被幼鸟包围的海洋上。

铁对于维持海洋中的生命非常重要。图片:皮特·哈姆森。

南大洋的生产力有助于通过吸收大气中的二氧化碳来调节全球气候。具体来说,二氧化碳被不断增长的海洋生物(如浮游植物)吸收。它也可以在死的有机物中被捕获。然后沉入深海,在那里碳被储存了几个世纪到几千年。

铁的发现

此前,人们认为,对赫德岛周围海洋的铁供应来自该岛的冰川流出,或来自附近麦克唐纳岛的水下热液喷口(海底火山温泉)。新的研究发现,火山喷发物是周围海洋铁的重要来源。在此之前,我们没有充分说明这一点。

海底图片显示了下面火山活动产生的气泡。

气泡从海底的一个喷口冒出,这是由海底深处的火山活动引起的。

南大洋有几个火山岛。这些可以在促进海洋生产力和调节大气二氧化碳封存(捕获和储存)方面发挥关键作用。这项新的研究将有助于改进南大洋与全球气候相互作用的建模。

正如航行中的其他科学家所发现的那样,长期以来,这个动荡的火山岛很可能是维持周围海洋生命的重要因素。

绘制火山岛的诞生图

赫德岛包括澳大利亚唯一的活火山,大本钟 .

岛上两个地理区域之间有一个很短的地峡:劳伦斯半岛和大本钟。这两个区域对应于岛上的两个主要火山中心。目前的火山活动集中在大本钟。大本钟已经生产出了许多新产品在过去10年中,250米至2公里长的大型熔岩流定期出现。

被云层包围的海洋岛屿。

透过云层窥视,熔岩痕迹蜿蜒而下,一直延伸到大本钟。图片:皮特·哈姆森。

大本钟包括莫森峰,赫德岛上的最高点,以及除南极洲外澳大利亚领土上的最高点。目前,这座山峰正式从海面升起2745米。

然而,围绕该岛目前的高度存在一些争论。火山活动不断地给这个岛添加新的物质,把它建设到新的高度。今天,科学家们认为它可能已经长到了2800多米。

当航程中的一些科学家正在研究赫德岛周围大气和海洋中的铁时,其他科学家则专注于该岛的地质情况。还没有人试图详细解释该岛的火山演化过程。直到现在。

先在这里听到的

今年早些时候,来自塔斯马尼亚大学 ,包括2016年的航行,绘制了该岛的第一张详细地质图。他们通过将航行期间的观察结果与从其他研究活动中收集的大量数据和样本相结合来做到这一点。

在海洋中的船上穿着海卫衣的人。

在航行中,科学家们从水上和水下收集数据和样本。图片:皮特·哈姆森。

沿着一个偏远海洋岛屿的海岸线的岩层。

赫德岛上的火山地形显示火山喷发形成的地层。图片:皮特·哈姆森。

他们所描述的是火山形成和破坏的漫长历史。

数百万年前沉积的火山沉积物形成并孕育了赫德岛。大约一百万年前,地壳深处的一个热点产生了一股火山喷流。这一指状沸腾的熔岩形成了岛上的山峰,包括大本钟。

大约60000年前,大本钟的南翼坍塌。这将岛屿一分为二,并向附近的海洋中释放出大量碎片。从那时起,赫德岛经历了数千年的极端天气和火山活动。这场火山活动不断地建造了这个岛屿,然后又把它推倒。然后重新开始这个过程。

显示火山和火山喷发特征的图形。

火山和火山喷发的特征。图片:Shutterstock。

赫德岛新的地质图上显示的火山形成和破坏的循环很可能在很长一段时间内反复释放铁,以维持海洋生物和生产力。与此同时,浮游植物很可能通过释放铁来维持生命的繁盛,从而锁住大气中的二氧化碳。

未来气候的过去窗口

赫德岛就在南极极锋的南面。这是一个主要的海洋和气候边界。这使得它成为研究气候变化影响的重要地点。

调查期间进行的研究2016年房车航行调查员 增加我们对影响海洋生产力和全球气候的因素的了解。这有助于我们更好地理解当前的观测结果,并改进预测未来的建模。

2022年,科学家们将再次登上RV调查员他们将南下,进一步调查全球气候的历史。他们将通过研究南极东部的沉积物 跨越多个冰期-间冰期周期。

我们荒芜而遥远的海洋还有更多的秘密需要解开。

1评论

  1. 在CSIRO工作了35年。我喜欢读当前研究中这样的故事。

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