מקורו של הברזל באוקיינוסים ובמערכות אקולוגיות יבשתיות מגיע מנהרות, קרחונים נמסים, פעילות הידרותרמית ובעיקר רוח. זמינות הברזל היא לעתים קרובות משאב מגביל באוקיינוסים של ימינו, מה שאומר שהגברת זרימת הברזל לתוכם עשויה להגדיל את כמות הפחמן המקובעת על ידי פיטופלנקטון (אוגרים פחמן באותו אופן כמו עצים), עם השלכות על האקלים העולמי.
אבל לא כל הצורות הכימיות של הברזל הן "ביו-ראקטיביות", כלומר זמינות לקליטה מהסביבה על ידי אורגניזמים. "לברזל הקשור לאבק מהסהרה, שנישא עם הרוח מערבה מעל האוקיינוס האטלנטי, יש תכונות המשתנות בהתאם למרחק: ככל שהמרחק גדול יותר, כך הברזל הופך יותר ביו-ראקטיבי, קשר שמצביע על כך שתהליכים כימיים באטמוספרה הופכים אותו לנגיש יותר עבור אותם יצורים חיים שמנצלים זאת לקיומם", הסביר ד"ר ג'רמי אוונס מאוניברסיטת פלורידה סטייס, שנמנה על צוות מחקר חדש, שממצאיו פורסמו בכתב העת Frontiers in Marine Science.
ד"ר אוונס ועמיתיו למחקר מדדו את כמויות הברזל, בדגש על הביו-ראקטיבי, בליבות הקידוח מקרקעית האוקיינוס האטלנטי. החוקרים בחרו ארבע ליבות בסך הכל, בהתבסס על המרחק ממסדרון האבק סהרה-סאהל (Sahara-Sahel Dust Corridor), שנע בין מאוריטניה לצ'אד, כשמדבר הסהרה לכשעצמו הוא לא רק המדבר הגדול ביותר על פני כדור הארץ, אלא גם מהווה את המקור הגדול ביותר של אבק מינרלי אטמוספרי אשר נישא עם הרוח למרחקים.
שתי הליבות הקרובות ביותר למסדרון זה נאספו כ-200 ק"מ ו-500 ק"מ מערבית לצפון-מערב מאוריטניה, הליבה השלישית באמצע האוקיינוס האטלנטי, והליבה הרביעית כ-500 ק"מ ממזרח לפלורידה. המחברים בחנו לעומק את 60 עד 200 המטרים העליונים של הליבות הללו, שכללו משקעים שמתוארכים ל-120 אלף השנים האחרונות – מאז התקופה הבין-קרחונית שקדמה להולוקן (התקופה הגאולוגית הנוכחית).
לאחר מדידת ריכוזי הברזל בארבעת הליבות, סקרו החוקרים שורה של תגובות כימיות כדי לחשוף את הברזל במשקעים בצורה של המינרלים סידריט, גתיט, המטיט, מגנטיט ופריט. הברזל במינרלים הללו, למרות שאינו ביו-ראקטיבי, נוצר ככל הנראה באמצעות תהליכים גאוכימיים על קרקעית האוקיינוס. "במקום להתמקד בתכולת הברזל הכוללת כפי שעשו מחקרים קודמים, מדדנו ברזל שיכול להתמוסס בקלות במי האוקיינוס, שאורגניזמים ימיים יכולים לנצל עבור המסלולים המטבוליים שלהם", מסביר ד"ר אוונס.
שיעור הברזל הביו-ריאקטיבי היה נמוך יותר בליבות המערביות מאשר במזרחיות, מה שהוביל את צוות המחקר להסיק כי חלק גדול יותר של ברזל ביו-ריאקטיבי שימש ככל הנראה אורגניזמים בעמודת המים, כך שהוא מעולם לא הגיע למשקעים שבקרקעית.
"ממצאי המחקר שלנו מצביעים על כך שבמהלך הובלה אטמוספרית למרחקים ארוכים, משתנות תכונות המינרלים של ברזל שאינו קשור לאבק, מה שהופך אותו ליותר ביו-ריאקטיבי. הברזל הזה נקלט על ידי פיטופלנקטון, עוד בטרם הגעתו לקרקעית האוקיינוס", אומר ד"ר טימותי ליונס מאוניברסיטת קליפורניה בריברסייד, שנמנה על צוות המחקר.
"אבק שמגיע לאזורים כמו אגן האמזונס ואיי בהאמה עשוי להכיל ברזל מסיס במיוחד וזמין עבור יצורים חיים, הודות למרחק הגדול מצפון אפריקה, מה שמגביר את הייתכנות לקיום תהליכים כימיים אטמוספריים", הוסיף ד"ר ליונס, תוך שימת דגש על כך שמחקר זה הוא הוכחה לכך שלברזל באבק המדברי הנישא מהסהרה עשויה להיות השפעה גדולה על יצורים חיים, גם אם הם מצויים במרחקים עצומים ממקורו".
