Közismert, hogy a jelenlegi tengeri élővilág produktivitása és a légkörben szállított por között szoros kapcsolat áll fenn, így például a porban lévő vastartalom alapozza meg a fitoplankton életét, ami pedig a tengeri ökoszisztémák alappillére. De milyen volt ez a kapcsolatrendszer a múltban?

Korábbi vizsgálati eredmények utalnak arra, hogy a paleozoikum vége felé a légköri por is táplálta az óceánokban élő organizmusokat, adatok azonban csak az egyenlítői vidékekről vannak. Egy, az Oklahomai Egyetem szakembere vezetésével alakult amerikai kutatócsoport vizsgálta meg a kérdéskört, és talált a közepes szélességi övekre vonatkozó termékenyítő légköri vas-szállítmányra is bizonyítékot nemrégiben, az eredményeik a Geology szakfolyóiratban láttak napvilágot.

A kutatócsoport 307 és 295 millió évvel ezelőtti karbonátos kőzetrétegeket vizsgált a mai Iránból, az Alborz-hegység területéről, ezekben a légköri porszállítmány, az élőlények számára rendelkezésre álló vas, a baktériumok hagyta biokémiai jelek, az autotróf és a heterotróf táplálkozás nyomai közti kapcsolatokat mérte fel. A területet egykor tenger borította, itt rakódtak le a vizsgált kőzetrétegek, amelyekből összesen 50 egyedi mintát elemeztek részletesen. A minták mindegyikét úgy dolgozták fel, hogy ki lehessen mutatni bennük a légköri eredetű porszemcséket, valamint az egykori élőlények, pl. cianobaktériumok, különféle algák hagyta speciális biomarkereket is. Az egyes minták vastartalmát egyenként felmérték, a vas különböző formájú előfordulását, mivel nem minden formában hozzáférhető közvetlenül az élő szervezetek számára. Meghatározták a por, a biológiailag használható vas, és az élőlények hagyta jelek közti összefüggéseket is a kőzetminták mindegyikére.

Az eredmények alapján különösen jelentős volt a cianobaktériumok és algák jelenléte, s ezek mennyisége szoros összefüggést mutatott a reakcióképes, vagyis biológiailag hozzáférhető vas, valamint a légköri porszemcsék mennyiségével. A porszemcsék legtöbbje 15 mikron méretű volt, és legalább 1000 km távolságot tett meg a légkörben, mire a célterületre ért és kiülepedett. A kisebb porszemcsék biológiai szempontból értékesebbek, mert azonos tömeghez nagyobb felület tartozik, így jobban hozzáférhető a bennük lévő tápanyag is.

A mért vas olyan arányban fordult elő ezen az egykori közepes szélességen elhelyezkedett területen is, mint a hasonló korból eredő és korábban már felmért egyenlítői régióban. A biológiailag hozzáférhető vas mennyisége mintegy kétszer annyi volt, mint ami jelenleg Amazóniába érkezik.

A vizsgált kőzetek keletkezési helye valószínűleg olyan feláramlási zónában volt, ahol egy meleg áramlat és a poláris front találkozhattak, így nagy méretű  örvények alakultak ki a tengerben, amelyek a porral érkező vashoz egyéb tápanyagokat is szállítottak, ez további lehetőségeket adott az élőlényeknek. Az így fokozódó biológiai aktivitás révén több szén-dioxidot vontak ki a légkörből ezek az élőlények, s a szén-dioxid légköri mennyisége a most feltárt összefüggéseket is tükröző módon változott ekkor, vagyis több aktív vassal érkező por mellett nagyobb biológiai aktivitást és ennek eredményeként alacsonyabb légköri szén-dioxid szintet tudtak kimutatni. Az aktív mikrobák oxigént is termeltek, s ezzel a légkör magasabb oxigénszintjéhez is hozzájárultak. Azzal, hogy nemcsak az egyenlítői vidéken, hanem távolabb, magasabb szélességeken is megnőtt ekkor a por és vele a produktivitás, már elmondható, hogy globális volt a tengerek portermékenyítése. Ez egyúttal a paleozoikum késői szakaszának algák dominálta fosszíliáit magyarázhatja.

Az egyelőre nem világos, hogy minek köszönhető a por különösen magas, hozzáférhető vastartalma, egy elmélet ismert, amely szerint az ekkoriban viszonylag gyakori robbanásos vulkánkitörések hatására a légköri aeroszolok savasabbá válva elősegítették a szintén légkörbe került ásványi szemcsék vastartalmának átalakulását, a biológiai hasznosítás szempontjából optimális formában.

Forrás: Égen – Földön – Föld alatt