دانشمندان آمریکایی در سال ۲۰۲۴ برای اولین بار دریافتند که، هرچه گرد و غبار از صحرای بزرگ آفریقا بیشتر بوزد، آهن بیشتری از طریق فرآیندهای شیمیایی در جو، «زیست‌ واکنش‌ پذیر» می‌شود. این تحقیق نشان میدهد که درک ما از اثر رشد دهنده آهن بر فیتو پلانکتون‌های اقیانوسی، اکوسیستم‌های زمینی و چرخه کربن بیشتر است و موجب تغییرات جهانی می شود.

آهن یک ریز مغذی ضروری برای حیات است و فرآیندهایی مانند تنفس، فتوسنتز و سنتز DNA را ممکن می‌سازد. دسترسی به آهن اغلب یک منبع محدودکننده در اقیانوس‌های امروزی است، به این معنی که افزایش جریان آهن به داخل آنها می‌تواند میزان کربن تثبیت‌ شده توسط فیتو پلانکتون‌ها را افزایش دهد و پیامدهایی برای آب و هوای جهانی داشته باشد.

آهن از طریق رودخانه‌ها، ذوب یخچال‌های طبیعی، فعالیت‌های هیدروترمال و به ویژه باد به اقیانوس‌ها و اکوسیستم‌های زمینی راه پیدا می‌کند. اما همه اشکال شیمیایی آن «بیورآکتیو» نیستند، یعنی برای موجودات زنده قابل جذب از محیط خود نیستند.

دکتر جرمی اوونز، دانشیار دانشگاه ایالتی فلوریدا و یکی از نویسندگان مطالعه جدید در مجله Frontiers in Marine Science، می گوید: «در اینجا ما نشان می‌دهیم که آهن متصل به گرد و غبار از صحرای بزرگ آفریقا که از فراز اقیانوس اطلس به سمت غرب رانده می‌شود، دارای خواصی است که با مسافت طی شده تغییر می‌کند، هرچه این فاصله بیشتر باشد آهن واکنش زیستی بیشتری نشان می‌دهد.»

«این رابطه نشان می‌دهد که فرآیندهای شیمیایی در جو، آهن زیست‌فعال کمتر را به اشکال در دسترس‌تر تبدیل می‌کنند.»

اوونز می گوید: «به جای تمرکز بر کل محتوای آهن، همانطوریکه مطالعات قبلی انجام داده بودند، ما آهنی را اندازه‌گیری کردیم که به راحتی در اقیانوس حل می‌شود و موجودات دریایی می‌توانند برای مسیرهای متابولیکی خود به آن دسترسی داشته باشند.»

نتایج نشان داد که نسبت آهن زیست‌فعال در غربی‌ترین هسته‌ها کمتر از شرقی‌ترین آن‌ها بوده است. این نشان می‌دهد که به همان نسبت، نسبت بیشتری از آهن زیست‌فعال از گرد و غبار از بین رفته و احتمالاً توسط ارگانیسم‌های موجود در ستون آب استفاده شده است، به طوری که هرگز به رسوبات کف نرسیده است.

دکتر تیموتی لیونز، استاد دانشگاه کالیفرنیا نویسنده نهایی این مطالعه، می گوید: «نتایج ما نشان می‌دهد که در طول انتقال جوی در مسافت‌های طولانی، خواص معدنی آهنِ متصل به گرد و غبار که در ابتدا زیست‌واکنشی نبود، تغییر می‌کند و آن را زیست‌ واکنش‌ پذیرتر می‌کند. سپس این آهن قبل از اینکه بتواند به کف دریا برسد، توسط فیتو پلانکتون‌ها جذب می‌شود.»

لیونز میگوید: «ما نتیجه می‌گیریم که گرد و غباری که به مناطقی مانند حوضه آمازون و باهاما می‌رسد، ممکن است حاوی آهنی باشد که به دلیل فاصله زیاد از شمال آفریقا و در نتیجه قرار گرفتن طولانی‌تر در معرض فرآیندهای شیمیایی جوی، به طور خاص محلول و در دسترس حیات است.»

«به نظر می‌رسد آهن منتقل‌شده، فرآیندهای زیستی را تحریک می‌کند، درست همان‌طور که لقاح آهن می‌تواند بر حیات در اقیانوس‌ها و قاره‌ها تأثیر بگذارد. این مطالعه، اثباتی بر این مفهوم است که گرد و غبار متصل به آهن می‌تواند تأثیر عمده‌ای بر حیات در فواصل بسیار دور از منبع خود داشته باشد.»